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穿山甲冠狀病毒

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穿山甲冠狀病毒
病毒分類 編輯
（未分級）： 病毒 Virus
域： 核糖病毒域 Riboviria
界： 正核糖病毒界 Orthornavirae
門： 小核糖病毒門 Pisuviricota
綱： 小南嵌套病毒綱 Pisoniviricetes
目： 套式病毒目 Nidovirales
科： 冠狀病毒科 Coronaviridae
屬： 乙型冠狀病毒屬 Betacoronavirus
亞屬： SARS乙型冠狀病毒亞屬 Sarbecovirus
種：
SARSr-CoV
毒株：
穿山甲冠狀病毒 Pangolin CoV

穿山甲冠狀病毒（Pangolin CoV；Pan SL-CoV）為感染穿山甲的冠狀病毒，屬嚴重急性呼吸道症候群相關冠狀病毒（SARSr-CoV），包含許多不同病毒株，最早於2019年在廣州被查獲走私的馬來穿山甲身上發現。2019冠狀病毒病疫情爆發後，廣東與廣西截獲的走私穿山甲身上再次發現了冠狀病毒，這些病毒株基因組序列皆與造成疫情的SARS-CoV-2相似，且在與宿主受體結合的受體結合結構域（RBD）相似度特別高，是已知病毒中與其RBD相似度最高者，不過穿山甲冠狀病毒在SARS-CoV-2演化中扮演的角色仍有待進一步釐清。截至2021年 (2021-Missing required parameter 1=month!)，穿山甲是除蝙蝠外，唯一被發現帶有SARS-CoV-2相關病毒的動物[1]。

發現與研究

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馬來穿山甲

2019年3月24日，21隻被中國海關沒收的馬來穿山甲被送至位於廣州的廣東省野生動物救護中心，這些穿山甲的健康狀況不佳，其中16隻隨後死亡，解剖後發現它們肺臟腫大、起泡與纖維化，少數個體還有肝腫大和脾腫大（英語：splenomegaly）的症狀。廣東省科學院動物研究所和廣州動物園的研究人員從11隻死亡的穿山甲身上採集有明顯病理特徵的肺、淋巴與脾臟等組織樣本，經DNA測序後，發現樣本中含有28科的多種病毒序列，其中有些序列屬於嚴重急性呼吸道症候群相關冠狀病毒（SARSr-CoV），惟不能確定穿山甲的症狀是何種病毒造成[2]。2019冠狀病毒病疫情爆發後，他們進一步研究這些穿山甲冠狀病毒，發現其基因組序列與造成疫情的SARS-CoV-2相似度為91%，命名為Pangolin-CoV-2020[3][4]。

疫情爆發後，2020年2月7日，華南農業大學發布一項研究成果，在穿山甲體內發現與SARS-CoV-2序列高度相似的冠狀病毒[5]。研究人員分析了一批2019年廣東海關截獲走私、健康狀況不佳的馬來穿山甲樣本，許多穿山甲隨後死亡，且肺部有嚴重的病理特徵。實驗結果顯示這些樣本中含有冠狀病毒[註 1]，以樣本感染細胞後，可在電子顯微鏡下觀察到病毒顆粒。此病毒的基因組長29825nt，全基因組核酸序列與SARS-CoV-2的相似度為90.1%，且兩者在刺突蛋白（S）與宿主細胞受體ACE2結合的受體結合結構域（receptor binding domain, RBD）相似度更高，僅有一個胺基酸不同，其中與宿主受體結合所需的5個關鍵胺基酸皆相同[註 2][6]。

另一由北京微生物與流行病學研究所、香港大學與廣西醫科大學組成的研究團隊指出2017年至2019年廣東與廣西截獲走私自東南亞的馬來穿山甲樣本中含有SARSr-CoV，與SARS-CoV-2全基因組核酸序列相似度介於85.5%至92.4%之間，其中廣東的樣本僅建構出長21505nt的部分基因組，廣西的樣本則定出了長29365至29533nt的完整基因組，分別以兩地拼音的縮寫GD與GX命名，廣東的樣本（GD）與SARS-CoV-2更加接近，彼此關係如下圖所示[1]：

SARS-CoV-2與相關病毒株的系統發生樹[8][9] :

 
 

Rc-o319 與SARS-CoV-2相似度81 % · 角菊頭蝠 · 日本岩手縣 （2013年採集、2020年發表）[10]

 
 
 
 

SL-ZXC21 88 % · 小菊頭蝠 · 中華人民共和國浙江舟山（2015年採集、2018年發表）[11]

 
 

SL-ZC45 88 % · 小菊頭蝠 · 中華人民共和國浙江舟山（2017年採集、2018年發表）[11]

 
 
 
 

Pangolin-CoV-GX 85.5 % · 馬來穿山甲 · 東南亞 （2017年採集、2020年發表）[1]

 
 
 

Pangolin-CoV-GD 90.1 % · 馬來穿山甲 · 東南亞 （2019年採集、2020年發表）[12]

 
 
 
 

RshSTT182 92.6 % · 扁顱菊頭蝠（英語：Rhinolophus shameli） · 柬埔寨上丁省 （2010年採集、2021年發表）[9]

 
 

RshSTT200 92.6 % · 扁顱菊頭蝠 · 柬埔寨上丁省 （2010年採集、2021年發表）[9]

 
 
 
 

RacCS203（英語：RacCS203） 91.5 % · 大角菊頭蝠（英語：Rhinolophus acuminatus） · 泰國差春騷府 （2020年採集、2021年發表）[8]

 
 

RmYN02 93.3 % · 馬來亞菊頭蝠 · 中華人民共和國雲南勐臘 （2019年採集、2020年發表）[13]

 
 
 
 

RaTG13 96.2 % · 中菊頭蝠 · 中華人民共和國雲南墨江 （2013年採集、2020年發表）[14]

 
 

BANAL-52 96.8 % · 馬來亞菊頭蝠 · 寮國永珍省 （2020年採集、2022年發表）[15]

 
 

SARS-CoV-2 100 %

 
 
 
 
 
 
 
 

SARS-CoV 79%

 
  蝙蝠病毒
  穿山甲病毒
  人類病毒

SARS-CoV-2與廣東穿山甲病毒（GD）的RBD胺基酸序列的相似度高達97.4%，和廣西穿山甲病毒（GX）RBD的相似度也有86.8%，相較之下蝙蝠病毒RaTG13雖全基因組序列和SARS-CoV-2更為接近（96.2%），但RBD胺基酸序列與其相似度只有89.2%。廣東穿山甲病毒RBD中的5個關鍵胺基酸都與SARS-CoV-2的相同，而RaTG13僅有1個與其相同[註 3]。穿山甲冠狀病毒在RBD與SARS-CoV-2的高度相似可能是病毒曾發生基因重組所致，也可能僅是趨同演化造成的巧合。另外穿山甲冠狀病毒也不具有SARS-CoV-2刺突蛋白中S1與S2間可以被弗林蛋白酶切割而增加感染效率的脯胺酸-精胺酸-精胺酸-丙胺酸（PRRA）序列[1]。

截止2020年的NCBI上穿山甲冠狀病毒及SARS-CoV-2相關病毒的演化樹（以MEGA製成）

演化

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截至2021年 (2021-Missing required parameter 1=month!)，穿山甲冠狀病毒是除蝙蝠病毒外，唯一一種在其他動物身上發現的SARS-CoV-2相關病毒，且在廣東、廣西等地截獲的走私個體中被多次發現，顯示穿山甲可能是SARS-CoV-2的自然宿主或中間宿主[1]。此病毒雖RBD序列和SARS-CoV-2高度相似，但整體序列與其相似度低於RaTG13病毒，因此SARS-CoV-2的直接來源較有可能是蝙蝠病毒[註 4]，但這些病毒可能曾與穿山甲冠狀病毒（或相關病毒）發生基因重組而獲得其RBD的序列。穿山甲冠狀病毒在SARS-CoV-2演化中扮演的角色尚有待釐清，惟穿山甲為保育類動物，因此較難取得樣本進行研究[6]。目前發現的穿山甲冠狀病毒都是來自被海關攔截的走私個體，皆在運送途中受到不當對待，健康狀況十分不佳，不清楚冠狀病毒是否普遍存在於野生穿山甲體內[3]。

註腳

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  1. ^ 但不能確定其症狀是否是冠狀病毒感染造成[6]。
  2. ^ 白胺酸455、苯丙胺酸486、麩醯胺酸493、天門冬醯胺501與酪氨酸505[7]。
  3. ^ 廣西穿山甲病毒RBD中的5個關鍵胺基酸也只有1個和SARS-CoV-2的相同[1]。
  4. ^ SARS-CoV與MERS的來源也被認為是蝙蝠病毒[6]。

參考文獻

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Lam, Tommy Tsan-Yuk; et al. Identifying SARS-CoV-2-related coronaviruses in Malayan pangolins. Nature. 2020, 583 (7815): 282–285. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/s41586-020-2169-0. 
  2. ^ Liu, Ping; Chen, Wu; Chen, Jin-Ping. Viral Metagenomics Revealed Sendai Virus and Coronavirus Infection of Malayan Pangolins (Manis javanica). Viruses. 2019, 11 (11): 979. ISSN 1999-4915. doi:10.3390/v11110979. 
  3. ^ 3.0 3.1 Perlman, Stanley; et al. Are pangolins the intermediate host of the 2019 novel coronavirus (SARS-CoV-2)?. PLOS Pathogens. 2020, 16 (5): e1008421. ISSN 1553-7374. doi:10.1371/journal.ppat.1008421. 
  4. ^ Zhang, Tao; Wu, Qunfu; Zhang, Zhigang. Probable Pangolin Origin of SARS-CoV-2 Associated with the COVID-19 Outbreak. Current Biology. 2020, 30 (7): 1346–1351.e2. ISSN 0960-9822. doi:10.1016/j.cub.2020.03.022. 
  5. ^ David Quammen. Did Pangolin Trafficking Cause the Coronavirus Pandemic?. The New Yorker. 2020-08-24 [2021-01-22]. （原始內容存檔於2021-04-13）. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 Xiao, Kangpeng; et al. Isolation of SARS-CoV-2-related coronavirus from Malayan pangolins. Nature. 2020, 583 (7815): 286–289. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/s41586-020-2313-x. 
  7. ^ Andersen, Kristian G.; Rambaut, Andrew; Lipkin, W. Ian; Holmes, Edward C.; Garry, Robert F. The proximal origin of SARS-CoV-2. Nature Medicine. 2020. ISSN 1078-8956. doi:10.1038/s41591-020-0820-9. 
  8. ^ 8.0 8.1 Wacharapluesadee S, Tan CW, Maneeorn P, Duengkae P, Zhu F, Joyjinda Y, et al. Evidence for SARS-CoV-2 related coronaviruses circulating in bats and pangolins in Southeast Asia. Nature Communications. February 2021, 12 (1): 972. PMC 7873279 可免費查閱. PMID 33563978. doi:10.1038/s41467-021-21240-1 可免費查閱. 
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 Hul V, Delaune D, Karlsson EA, Hassanin A, Tey PO, Baidaliuk A, et al. A novel SARS-CoV-2 related coronavirus in bats from Cambodia. bioRxiv: 2021.01.26.428212. 26 January 2021. doi:10.1101/2021.01.26.428212 （英語）. 
  10. ^ Murakami, Shin; Kitamura, Tomoya; Suzuki, Jin; Sato, Ryouta; Aoi, Toshiki; Fujii, Marina; Matsugo, Hiromichi; Kamiki, Haruhiko; Ishida, Hiroho; Takenaka-Uema, Akiko; Shimojima, Masayuki; Horimoto, Taisuke. Detection and Characterization of Bat Sarbecovirus Phylogenetically Related to SARS-CoV-2, Japan. Emerging Infectious Diseases. 2020, 26 (12): 3025–3029. ISSN 1080-6040. doi:10.3201/eid2612.203386. 
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