國際病毒分類委員會小組:為何這樣命名新冠病毒

3月2日,國際病毒分類委員會冠狀病毒研究小組(CSG)在《自然-微生物學》發表新型冠狀病毒的命名聲明,描述了新型冠狀病毒的命名方法和過程,並介紹病毒分類中的常見問題。

國際病毒分類委員會小組:為何這樣命名新冠病毒

作者強調,新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)名稱中的SARS是為了突出它們與原始病毒在演化上的關系,而不是臨床疾病層面的關系。SARS-CoV-2現有的有限流行病學和臨床數據表明,其疾病特點和傳播方式與SARS-CoV報告的不同,應將SARS-CoV-2與2002至2003年SARS-CoV區別對待。

為了更好的理解,作者將病毒分類與人類分類進行對比。作者稱,目前已知的嚴重急性呼吸綜合征相關的冠狀病毒,可能與代表智人的少數個體一樣,代表着某一特定物種。也就是說,SARS-CoV和SARS-CoV-2是嚴重急性呼吸綜合征相關冠狀病毒種的代表,而瑪麗·居里和阿爾伯特·愛因斯坦是智人的代表。

上述聲明文章題為《嚴重急性呼吸綜合征相關冠狀病毒:為2019-nCoV分類並命名為SARS-CoV-2》(The species Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus: classifying 2019-nCoV and naming it SARS-CoV-2)。

聲明文章中,CSG將新型冠狀病毒與已知冠狀病毒的遺傳相關性進行了評估,並詳細說明命名該病毒為「嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(SARS-CoV-2)」的基礎。

病毒和病毒種類的分類和命名

歷史上,與特定病毒相關的疾病和宿主范圍是定義病毒的兩個關鍵特徵。然而,病毒的宿主可能是不確定的,病毒的致病性對於大多數病毒來說也仍然未知。作者認為,基因組序列是絕大多數病毒已知的唯一特徵,應該用它來定義特定的病毒。

國際病毒分類委員會小組:為何這樣命名新冠病毒

圖1:基於系統發育的推理方法命名新型冠狀病毒

定義病毒的新穎性是病毒分類的課題之一。RNA病毒的分類需要考慮其固有的遺傳變異性,該特性往往導致兩個或多個基因組序列不完全相同但相似的病毒被視為同一病毒的變種。

這種現象給研究人員提出了一個問題:與現有的病毒群(group)差異達到多大,才足以將候選病毒識別為新的、不同病毒群的成員?

研究人員一般通過評估候選病毒與已識別病毒的相關程度來回答此問題。這一點在病毒分類法的官方分類框架內寫明,並由國際病毒分類委員會(ICTV)監督和協調。

ICTV為每個病毒科設立並維持一個研究組。研究組負責為病毒分配分類單元,如亞屬(subgenera)、屬(genera)和亞科(subfamilies)。

建立一個通用的病毒命名法是ICTV成立50多年前的主要任務之一。在病毒分類法中確定種等級(species rank)之後,ICTV的病毒命名職責轉移到命名和建立種(species)上。ICTV研究組還可以以個案為基礎參與病毒命名,以此作為其官方職權范圍的延伸,並利用其成員的特殊專業知識。

定義SARS-CoV-2在冠狀病毒科中的位置

冠狀病毒的研究人員曾多次面臨這樣的問題:當出現一種會導致人類患上嚴重甚至致病疾病的病毒時,需要確定它是屬於現存種,還是新的(尚未建立的)種。SARS和中東呼吸綜合征(MERS)發生時都出現了這種情況。研究人員都從基於基因序列的分類方法中獲得信息,為病毒分類。

作者介紹,目前的冠狀病毒分類法可以鑒定出39個冠狀病毒種(species),27個亞屬(subgenera),5個屬(genera)和2個亞科(subfamilies)。它們都屬於核糖病毒域(realm Riboviria),Nidovirales目,Cornidovirineae亞目,冠狀病毒科。

科的分類和具體方法由CSG負責,他們通過比較新病毒與已知病毒在分類中的關系來評估新病毒的位置,包括確認SARS-CoV的位置。

國際病毒分類委員會小組:為何這樣命名新冠病毒

圖2:冠狀病毒的系統發育樹

為命名新型冠狀病毒,作者評估了該病毒與已知冠狀病毒的遺傳相似性。通過對比基因組數據,特別是分析參與病毒復制的保守蛋白的變異,他們發現,新型冠狀病毒與嚴重急性呼吸綜合征相關冠狀病毒種(Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus)的病毒屬於同一簇。

在新穎性方面,SARS-CoV-2不同於另外兩種人畜共患冠狀病毒SARS-CoV和MERS-CoV。

此前,CSG分別確定SARS-CoV和MERS-CoV為betacornavirus屬中兩個新非正式亞群的新種原型。這兩個非正式亞群最近在病毒分類中被確定為Sarbecovirus和Merbecovirus亞屬。作為新種中最早被發現的病毒代表,研究人員為這兩種病毒引入了獨特的名稱。

但SARS-CoV-2的情況與此不同,鑒於遺傳學上的關聯,它被劃分給現有的嚴重急性呼吸綜合征相關冠狀病毒種,而不是另立新種。

應將SARS-CoV-2與SARS-CoV區別對待

嚴重急性呼吸綜合征相關冠狀病毒種含有幾百個已知病毒(主要分離自人體和蝙蝠),所有這些病毒的名字全部源自SARS-CoV。作者解釋道,這些病毒名字中的SARS是為了突出它們與這一原始病毒在演化上的關系,而不是臨床疾病層面的關系。

根據嚴重急性呼吸綜合征相關冠狀病毒種中病毒命名的慣例,以及新型冠狀病毒與系統發育樹中原型SARS-CoV的相對距離關系和距離空間,CSG選擇了SARS-CoV-2這個名稱。

作者稱,SARS-CoV-2現有的有限流行病學和臨床數據表明,其疾病特點和傳播方式可能與SARS-CoV報告的不同,應將SARS-CoV-2的暴發與2002至2003年SARS-CoV的流行區別對待。

他們也強調,這兩個病毒在遺傳學上非常相似,建議對同種病毒之間的聯系展開研究,以更好地理解這些人類病原體以及它們感染蝙蝠等動物的冠狀病毒近親的生物學和演化。

國際病毒分類委員會小組:為何這樣命名新冠病毒

圖3:冠狀病毒分類法(與人類對比)

為了更好的理解,作者將病毒分類法與人類進行對比。作者稱,目前已知的與嚴重急性呼吸綜合征相關的冠狀病毒,可能與圖中代表智人(H. sapiens)的少數個體一樣,代表某一特定物種。也就是說,SARS-CoV和SARS-CoV-2是嚴重急性呼吸綜合征相關冠狀病毒種的代表,而瑪麗·居里和阿爾伯特·愛因斯坦是智人的代表。

來源:cnBeta