《Diagnostic Microbiology and Infectious Disease》:Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV): An underestimated betacoronavirus with pandemic potential
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中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)自2012年发现以来,以高致死率(约36%)和有限人际传播为特征,主要通过接触感染骆驼传播。尽管社区传播受限,医疗相关爆发(如2015年韩国事件)凸显防控挑战。病毒在骆驼中持续进化,存在人传人风险提升可能。加强跨物种监测、疫苗研发及One Health策略是应对潜在大流行威胁的关键。
Sijo Asokan|Ismaila Damilare Isiaka|Teena Jacob|Smitha Vijayan|Divya Rajeswary
印度喀拉拉邦蒂鲁瓦拉马尔·阿塔纳西奥斯高等研究学院(MACFAST- 自治机构)生物科学学院
摘要
中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)是一种人畜共患的β冠状病毒,于2012年被发现,主要在单峰骆驼中传播,偶尔会感染人类。尽管社区传播范围有限,但该疾病的致死率高达约36%,并曾引发医院爆发,例如2015年韩国的疫情。该病毒的刺突蛋白能够结合DPP4/CD26受体,从而进入呼吸道上皮细胞和某些免疫细胞,而辅助蛋白则会抑制早期的先天免疫反应。遗传学研究表明,MERS-CoV在阿拉伯半岛和非洲地区持续进化,形成了A、B和C三个分支。人类感染通常与接触骆驼、农场工作或食用未经处理的骆驼产品有关,二次传播主要发生在医疗环境中。诊断方法包括实时逆转录聚合酶链反应(rRT-PCR)和血清学检测,目前治疗主要是支持性治疗,疫苗和抗病毒药物仍在研究中。采取“同一健康”(One Health)策略对于监测、早期发现和控制疫情至关重要。
引言
冠状病毒是一类有包膜的正链RNA病毒(属于Nidovirales目、Coronaviridae科),能够感染多种动物和人类,引发从轻微的呼吸道感染到严重的疾病(如SARS和COVID-19)。在Coronaviridae科中,Beta-coronavirus属包含多种高度致病性的病毒,包括SARS-CoV、SARS-CoV-2和中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)。MERS-CoV于2012年首次在沙特阿拉伯吉达的一名患者身上被发现,是第六种被确认的人类冠状病毒[1,2]。
自出现以来,MERS-CoV主要在阿拉伯半岛引发了零星但严重的疫情。截至2025年中期,全球共报告了2,627例确诊病例和947例死亡病例(致死率约为36%),其中大多数病例发生在沙特阿拉伯。病例分布在27个国家,通常与前往中东旅行或居住有关。虽然人际传播主要发生在医疗环境中,但疫情仍得到了有效控制。2015年韩国的疫情中,186例病例中有38例死亡,这表明迅速的干预措施可以有效遏制病毒传播。MERS-CoV仍然是一种主要在单峰骆驼中存在的动物源性病毒[2,3]。
尽管其致死率很高,但由于社区传播范围有限以及其他公共卫生问题的关注,全球对MERS-CoV的关注度相对较低。然而,该病毒具有显著的遗传多样性和频繁的跨物种传播能力,且仍在骆驼宿主体内持续进化。出现具有更强适应人类能力的变异株可能会增加其传播性。此外,国际旅行以及每年举行的朝圣活动等导致人群聚集的情况为病毒快速传播提供了条件。世界卫生组织早在2013年就强调了这些风险,指出尽管传播范围有限,MERS-CoV仍构成持续威胁[4,5]。
鉴于这些情况,对MERS-CoV进行全面评估十分必要。本文综述了关于其病毒学、流行病学、传播动态(包括大规模聚集相关风险)以及全球监测和疫情准备方面的现有证据,旨在为临床医生和公共卫生当局提供依据,说明为何即使在疫情零星发生的情况下也需保持警惕。
虽然MERS-CoV引起的病例数远低于SARS-CoV或SARS-CoV-2,但它呈现出一种独特的流行病学特征:高致死率与有限的社区传播并存。与通过持续适应人类而实现全球传播的SARS-CoV-2不同,MERS-CoV主要通过骆驼到人类的传播以及在医疗环境中的扩增来引发疫情。本文探讨了骆驼宿主体内的持续进化是否可能改变当前的传播限制,并通过病毒学、流行病学和建模证据评估MERS-CoV是处于受控状态的人畜共患病,还是具有潜在大流行潜力的病原体。
基因组结构与结构蛋白
MERS-CoV是一种有包膜的正链RNA病毒,基因组大小约为30 kb,编码一个大的复制多聚蛋白以及多种结构蛋白和辅助蛋白(图1)。ORF1a和ORF1b占据基因组的5′三分之二区域,翻译后形成pp1a/pp1ab,随后被PL^pro和3CL^pro切割成非结构蛋白(nsp1–16),这些蛋白共同构成复制-转录复合体。基因组的3′三分之一区域编码四种结构蛋白:刺突蛋白(S)、包膜蛋白(E)、膜蛋白(M)和核衣壳蛋白
动物宿主
单峰骆驼是MERS-CoV的主要自然宿主(图3)。血清流行病学研究表明,阿拉伯半岛和非洲几乎所有成年骆驼都携带针对MERS-CoV的抗体,表明该病毒长期在当地传播。例如,2021年在突尼斯的一项研究显示80.4%的骆驼血清呈阳性,其中19.8%的骆驼正在排毒。历史血清学分析进一步证实,MERS-CoV在人类被识别前已在骆驼中传播了数十年全球流行病学趋势
自2012年出现以来,MERS-CoV引起的确诊病例数量相对较少。根据世界卫生组织的数据,截至2024年中期,全球共报告了2,613例确诊病例,到2025年8月这一数字略微上升至2,627例,其中943例死亡,致死率约为36%(表3)。大多数病例发生在沙特阿拉伯,占全球总数的84%。其余病例分布在其他地区临床表现
MERS-CoV感染的临床表现范围广泛,从无症状感染到危及生命的疾病都有。许多患者(尤其是年轻且健康状况良好的接触者)没有症状或仅出现轻微的呼吸道症状。有症状的患者通常表现为发热、咳嗽和呼吸困难,多数病例会发展为肺炎(图5),影响比例可达70–90%。此外,还可能出现胃肠道症状,如腹泻等当前诊断方法
MERS-CoV感染主要通过实时逆转录聚合酶链反应(rRT-PCR)检测呼吸道标本来诊断(图7)。分子检测通常针对保守的病毒基因,包括上游的包膜区(UpE)和开放阅读框ORF1a、ORF1b,核衣壳基因(N)也作为辅助标志物。rRT-PCR对急性感染具有高度敏感性,可在抗体产生之前检测到病毒RNA当前治疗手段
目前尚无被证实有效的MERS-CoV抗病毒疗法,治疗主要采取支持性措施,如补充氧气、机械通气和液体复苏,并根据并发症情况进行治疗[2,34]。一些治疗药物已在小规模研究中进行了评估,例如利巴韦林与干扰素(α或β)或蛋白酶抑制剂(如洛匹那韦/利托那韦)的组合“同一健康”视角
MERS-CoV是一种嵌入动物、人类和环境相互联系系统中的动物源性病毒,因此采取“同一健康”策略至关重要。对人类、骆驼及其周围生态系统的综合监测有助于早期发现病毒溢出情况;例如,在肯尼亚进行的横断面研究表明骆驼感染普遍存在,这凸显了协调监测骆驼和人类的必要性。医院、农场、市场等场所的统一血清学检测、病毒学检测和基因组测序增加大流行风险的因素
截至2025年,MERS-CoV的致死率非常高,2,627例中有947例死亡,约为36%。因此,即使是小规模的疫情也可能导致大量死亡。人类疫情通常由骆驼引发,流行病学研究表明MERS-CoV的传播是由反复的动物到人类的溢出事件驱动的。超过一半的确诊病例有骆驼接触史,而持续的动物宿主存在使得病毒能够反复引入,从而可能引发更大规模的疫情[17,39]。加强监测
对骆驼群体进行主动监测对于识别MERS-CoV热点和新兴变异株至关重要。常规检测(包括鼻拭子PCR和血清学检测)可以绘制感染模式并发现新毒株。在骆驼数量较多的国家开展类似的监测计划对于监控病毒传播非常必要[39]。将基因组监测与流行病学结合,可使当局实时追踪突变或重组毒株
未来研究方向
当前研究重点集中在开发广谱抗病毒药物上,这些药物能够针对多种冠状病毒。开发针对所有冠状病毒的药物(包括蛋白酶抑制剂和聚合酶抑制剂)可以为未来的疫情提供早期治疗选择,并应优先考虑价格合理性以确保全球可及性[17,39]。了解骆驼与人类之间的传播机制也至关重要。详细的流行病学、行为学和民族志研究可以帮助识别高风险的饲养实践结论
自出现以来十年间,MERS-CoV仍然是一种发病率低但后果严重的动物源性冠状病毒,具有显著的大流行潜力。尽管目前人际传播有限,但在单峰骆驼中的持续传播仍导致反复的动物到人类传播事件,医院内的疫情表明病毒在医疗环境中具有快速扩增的能力,其高致死率(约35%)进一步凸显了其危害性。作者贡献
Sijo Asokan:撰写初稿、数据可视化、方法学设计、研究实施、数据分析、软件使用
Ismaila Damilare Isiaka:审稿与编辑、方法学设计、研究实施、数据分析、概念构建
Teena Jacob:研究实施、数据分析、资源协调
Smitha Vijayan:审稿与编辑、项目监督、研究实施
Divya Rajeswary:审稿与编辑、数据分析、验证
数据可用性在撰写过程中未生成或分析任何数据集
伦理审批
本文不涉及任何涉及人类参与者或动物的研究
参与同意
不适用
出版同意
不适用
未引用的参考文献
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CRediT作者贡献声明
Sijo Asokan:撰写与编辑、审稿与编辑、数据可视化、研究实施、数据分析、概念构建
Ismaila Damilare Isiaka:撰写与编辑、数据可视化、验证、资源协调、研究实施、数据分析、概念构建
Teena Jacob:数据可视化、验证、研究实施、数据分析
Smitha Vijayan:撰写与编辑、数据可视化、验证、项目监督