冠状病毒在自然界中广泛存在，其自然宿主包括家畜、禽类、鼠类及野生哺乳类动物等，尤其是有飞翔能力的哺乳动物-蝙蝠，是多种冠状病毒的自然储存宿主，也是病毒扩散、传播及致动物或人类疾病流行的传染源。已发现有6种冠状病毒可使人类致病，其中SARS-CoV及MERS-CoV具有高致死率。由于冠状病毒有广泛宿主的特点以及自身基因组的结构特征，使其在进化过程中极易发生基因重组和变异，呈现遗传多样性。新亚型及新的冠状病毒在此过程中不断出现，使该病毒可发生跨种属感染，也对感染的预防与治疗带来较大的困难。本文对冠状病毒的形态结构、分类、基因组与受体的特点、致病性和防治感染的措施等研究文献，作了回顾与论述。
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冠状病毒于1965年被Tyrrell与Bynoe从1例患普通感冒男孩的鼻洗液中分离出来，当时人们对其认识相当有限[1]。因其形态在电子显微镜下，有如日冕般的外围，因此被称为冠状病毒。1975年，病毒命名委员会正式命名为"冠状病毒科(Coronaviridae)"，主要感染脊椎动物，如多种畜类、禽类、啮齿类及野生哺乳类动物等。现已发现6种冠状病毒可使人类致病。自1980年在德国召开第一届国际冠状病毒讨论会以来，尤其在2002年冬到2003年春肆虐全球的严重急性呼吸综合征(Severe acute respiratory syndrome，SARS，传染性非典型肺炎)及2012至2014年中东呼吸综合征(Middle east respiratory syndrome，MERS)高病死率人类疾病暴发流行后，冠状病毒的研究日益受到医学、兽医学和分子生物学家等的广泛重视。近两年，首例SARS爆发地-广东佛山出现猪冠状病毒(SADS)感染流行[2]，经调查该病毒与蝙蝠冠状病毒HKU2序列相匹配，因而引发人们高度警惕。冠状病毒具有胃肠道、呼吸道和神经系统的亲嗜性感染，本文就其病毒结构、分类、致病机制及对人类危害性等方面的研究进展，复习相关文献并重点综述如下，供临床工作者参考。
冠状病毒呈不规则形状，电镜下形似"皇冠"，直径约60～220 nm。病毒粒子外包着脂肪膜，膜表面有3种糖蛋白：刺突糖蛋白(S，Spike protein，是受体结合位点、溶细胞作用和主要抗原位点)、小包膜糖蛋白(E，Envelope protein，较小，与包膜结合的蛋白)和膜糖蛋白(M，Membrane protein，负责营养物质的跨膜运输、新生病毒出芽释放与病毒外包膜的形成)。少数种类还有血凝素糖蛋白(HE蛋白，Haemaglutininesterase)。冠状病毒的核酸为非节段单链(＋)RNA，长(27～32)×103 bp，是RNA病毒中最长的RNA核酸链。
冠状病毒属套式病毒目(Nidovirales)，冠状病毒科(Coronaviridae)，冠状病毒亚科(Coronavirinae)，冠状病毒属(Coronavirus)，是导致多种畜类、禽类、宠物及人类若干疾病的重要病原。2014年，国际病毒学分类委员会将冠状病毒科分为4个属，即α、β、γ和δ属[6,7,8]。根据每个属复制酶基因(ppla/1b)的结构不同，又可将其分为若干种群。从基因遗传进化分析相接近的依据，冠状病毒科可分为2个亚科，即冠状病毒亚科与环曲病毒亚科(Torovirinae)。其他有动脉炎病毒科(Arteriviridae)、Roniviridae科与Mesoniviridae科及其亚科与属，专业学者也将其归类于套式病毒目中(图1)。
代表种为甲型冠状病毒1(Alphacoronavirus1)，此属可分为2个群。
1群：猪传染性胃肠炎冠状病毒(Transmissible gastroenteritis coronavirus，TGEV)，猫肠道冠状病毒(Feline coronavirus，FECV)，猫传染性腹膜炎病毒(Feline infectious peritonitis virus, FIPV)，犬冠状病毒(Canine coronavirus，CCoV)。
2群：人冠状病毒229E(Human coronavirus 229E，HCoV229E)，人冠状病毒NL63(Human coronavirus编码病复NL63)，长翼蝠冠状病毒HKU1、HKU8 (Miniopterus bat coronavirus HKU1，HKU8)，菊头蝠冠状病毒HKU2(Rhinolophus bat coronavirus HKU2)，猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus，PEDV)，白鼬冠状病毒(Ferret systemic coronavirus, FRSCV)，水貂冠状病毒(Mink coronavirus，MCoV)，小黄蝠冠状病毒512(Scotophilus bat coronavirus 512)。
代表种为小鼠冠状病毒(Murine coronavirus)，此属可分为4群。
A群：牛冠状病毒(Bovine coronavirus，BCoV)，猪血凝性脑脊髓炎病毒(Porcine hemagglutinating encephalomyelitis virus，PHEV)，人冠状病毒HKU1 (Human coronavirus HKU1 )，小鼠冠状病毒(Murine coronavirus)，鼠肝炎病毒(Murine hepatitis virus，MHV)，大鼠冠状病毒(Rat coronavirus, RCoV)，鼠涎泪腺炎病毒(Sialodacryoadenitis coronavirus，SDAV)，马冠状病毒(Equine coronavirus，ECoV)。
B群：人类SARS冠状病毒(Human severe acute respiratory syndrome coronavirus，SARS-CoV)，菊头蝠SARS样冠状病毒(Rhinolophus bat SARS-like CoV，SL-CoV-W1V1)。
C群：扁颅蝠冠状病毒HKU4(Tylonycteris bat coronavirus HKU4)，伏翼蝠冠状病毒HKU5(Pipistrellus Bat coronavirus HKU5)。
D群：棕果蝠冠状病毒HKU9(Rousettus Bat coronavirus HKU9)，中东呼吸道综合征冠状病毒(MERS-CoV)，鸟嘴海雀冠状病毒(Puffinosis coronavirus, PCoV)，犬呼吸道型冠状病毒(Canine respiratory coronavirus, CrCoV)。
代表种为禽冠状病毒(Avian coronavirus)，包括：鸡传染性支气管炎病毒(Infectious bronchitis virus，IBV)，火鸡蓝冠病病毒(Turkey coronavirus，TuCoV)，鸭冠状病毒(Duck-dominant coronavirus，DdCoV)，白鲸冠状病毒SW1(Beluga whale coronavirus SW1，BWCoV SW1)。
代表种为夜莺冠状病毒HKU11(Bulbul coronavirus HKU11)，包括：文鸟冠状病毒HKU13(Munia coronavirus HKU13),画眉冠状病毒(Thrush coronavirus HKU12)，猪丁型冠状病毒(Porcine delta coronavirus，PDCoV)，是一种新型猪冠状病毒，与TGEV和PEDV相类似。
白鳊鱼病毒(White bream virus，WBV)，蟾蜍尼多病毒(Fathead mimnow nidovirus，FMNV)。
猪环曲病毒(Porcine torovirus，PEV)，牛环曲病毒(Bovine torovirus，BToV)，布雷达病毒(Bredavirus)，马环曲病毒(Equine torovirus，EToV)，人环曲病毒(Human torovirus，HToV)，蟒蛇尼多病毒(Python nidovirus)。
包括：猪生殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV)，马动脉炎病毒(EAV)，乳酸脱氢酶增高病毒(LDV)，猴出血热病毒(SHFV)。
代表种为Gill相关病毒(Gill-assciated virus，GAV)，包括黄头病毒(YHV)，感染甲壳纲动物，如对虾等。
代表种为卡瓦列病毒(Cavally virus)，包括Dak Nong病毒(DKNV)，南定病毒(Nam dinh virus，NDIV)。从库蚊体内分离出。
冠状病毒的核酸为非节段单链(＋)RNA，长(27～32)×103 bp。其正链RNA具有的重要结构特征：即RNA链5′端有甲基化"帽子"，3′端有PolyA"尾巴"结构，依次为5′-UTR-ORF1a/1b-SOE-M-N-3′UTR-多聚腺苷酸尾巴，UTR序列对病毒基因组的复制和转录起着重要作用。开放读框(ORFs)位于病毒基因组5′端，长度约占基因组的2/3，编码一系列病毒复制酶，包括ORF1a和ORF1b，分别编码2个多聚蛋白(Polyprotein)，即ppla与pplb，分别裂解为16个非结构蛋白(NSP1-11与NSP12-16)。病毒复制酶的多聚蛋白直接从基因组RNA翻译，随后经自身酶解作用形成有功能的复制和转录复合体。位于其下游的4个ORF分别编码S、E、M和N 4种结构蛋白，其中S蛋白对病毒的吸附和侵袭过程起着关键作用，其他3种结构蛋白则对病毒的组装和释放发挥着重要作用。各种冠状病毒依据其基因组结构的不同可分成不同属(图2)，α属转录调控序列(TRS)均为CUAAAC，具有两个木瓜蛋白酶位点；β属A群TRS为CUAAAC，而其他群为ACGAAC和NSP3，但β属只有一个木瓜蛋白酶位点；γ属TRS为CUUAACAA，都缺少NSP7；δ属是已知最小基因组，其结构类似其他病毒。近年来的深入研究，2种对人类致病性最强的冠状病毒SARS-CoV和MERS-CoV，其基因组结构及如何从动物传播给人类等问题已基本明确，蝙蝠是病毒的储存宿主及传染源(图2)，这对防治对策有相当的启示与帮助。
注：A.基因组结构(SARS-CoV、MERS-CoV).冠状病毒基因组为单股正链RNA，编码结构蛋白(蓝色)包括膜(M)、刺突(S)、包膜(E)和核衣壳(N)蛋白；两个复制酶多聚蛋白(紫色). ORF1a和ORF1b；及独特的辅助蛋白(红色)，其在冠状病毒复制和发病机制中发挥重要功能，如阻断先天免疫信号通路。B.传播途径. SARS-CoV的传播方式认为是从携带病毒的蝙蝠传染给果子狸(Paguma larvata)，然后从果子狸再传播给人类；SARS病毒也可能直接从蝙蝠传染给人类；MERS-CoV的传播方式认为是从单峰骆驼传播给人类，骆驼可能在某时被蝙蝠感染的。(图中虚线表示低度传播发生，细实线表示潜在传播发生，粗实线表示已可能传播发生)。
冠状病毒的感染步骤，包括吸附入侵、基因合成、成熟病毒的包装和释放这4个过程，其中在病毒吸附入侵的关键步骤是病毒受体的特异性。病毒入侵，首先必须能够识别宿主细胞，建立一座"桥梁"联通彼此，进而突破细胞膜屏障进入细胞内部。在冠状病毒感染宿主细胞的过程中，S蛋白特异性识别细胞表面受体并形成复合物，是决定病毒入侵的关键性因素。成熟的S蛋白通常会在宿主蛋白酶的作用下裂解成2个亚基：S1和S2，其中S1负责受体的识别，而S2启动病毒与宿主的膜融合。虽然冠状病毒表面S蛋白的整体空间结构类似，但与受体的相互作用却千差万别。S1亚基从结构上又可分为两个相对独立的功能域：N端结构域(N-terminal domain，NTD)和C端结构域(C-terminal domain，CTD)，二者均可与宿主受体结合。因此，不同冠状病毒常利用这2个结构域之一作为病毒的受体结合区(RBD)(图3，图4)。宿主细胞的表面受体有多种类型，不同群种的冠状病毒S蛋白，都需要与相应的受体在空间构象上"契合"，能形成稳定复合物，就像"钥匙"与"门"的相配关系一样，从而才能感染宿主细胞。3种主要冠状病毒属(ɑ、β、γ)的S1-NTD和S1-CTD至少可识别4种蛋白质受体(ACE2、APN、DPP4和CEACAMs)和3种糖基受体(Neu5、9Ac2和Neu5Ac)，并表现出复杂的受体识别模式，如同一属内的高度相似的冠状病毒S1-CTD可识别不同的受体，而来自不同属的不同冠状病毒S1-CTD可识别相同的受体。此外，冠状病毒S1-NTD可识别蛋白质或糖基受体(图3)。
注：SP.信号肽；RBD.受体结合区；FP.融合肽；HR1.七肽重复1; HR2.七肽重复序列2; TM.跨膜结构域；CP.细胞质域
病毒受体识别是宿主细胞病毒感染的首要步骤，是病毒宿主范围和跨物种感染的重要决定因素，也是抗病毒干预的主要目标。Alpha冠状病毒属以HCoV229E为代表的受体为氨基肽酶N(Aminopeptidase N，APN，又称CD13)，APN具有种属特异性，也是猫冠状病毒(FCoV)和猪冠状病毒(TGEV)的受体。Beta冠状病毒属以小鼠肝炎病毒为代表的特异性受体为CEACAMs。近年发现Beta属的SARS-CoV与Alpha属的HCoV-NL63特异性受体均为血管紧张素转换酶2(Angiotensin converting enzyme Ⅱ，ACE2)，提示ACE2作为共用跨属受体(Cross-genus receptor)。Gamma冠状病毒属以禽冠状病毒为代表的特异性受体为唾液酸。Delta冠状病毒属的细胞入侵受体尚未明确，但新发现的猪Delta冠状病毒属的特异性受体为猪氨肽酶(pAPN)，由于pAPN也是Alpha冠状病毒属中TGEV的特异性受体，因此，pAPN也是一种跨属的细胞受体。
研究发现，6种可感染人类的冠状病毒存在着不同的特异功能受体[12,13]，HCoV-229E的受体为APN/CD13，HCoV-OC43的受体为唾液酸(N-乙酰基袖经氨酸，SAα2.3/6 Gal)，近年新发现的SARS-CoV和HCoV-NL63的受体均为ACE2，HCoV-HKU1的受体尚未查明，而MERS-CoV的受体为二肽基肽酶4(Dipeptidyl peptidase 4，DPP4，又称CD26)。由于DPP4为人、猪和蝙蝠等所共有，使MERS-CoV病毒在传播过程中具有较低的种属屏障。虽然MERS-CoV与SARS-CoV相似，但MERS-CoV的S1亚基C-结构域被确认为受体结合域(Receptor binding domain，RBD)，可进一步分为2个部分，即核心亚域和受体结合亚域，在SARS-CoV和MERS-CoV中，其RBD核心亚域结构非常保守，具有高度相似性，但受体结合亚域的结构却存在明显差异。多种冠状病毒RBD与宿主受体结合的复合物晶体结构已获得解析，包括：SARS-RBD-ACE2复合物，NL63-RBD-ACE2复合物，MERS-RBD-DPP4复合物，HKU4-RBD-DPP4复合物和MHV-RBD-mCEACAM1α复合物等主要晶体结构，见图3，图4，图5。
为了解MERS-CoV是如何从蝙蝠传播到人类的，Yang等[13]比较了MERS-CoV和相关蝙蝠冠状病毒HKU4的病毒表面刺突。尽管HKU4刺突不能介导病毒进入人体细胞，但发现其可产生2种突变，使其能够通过人类蛋白酶激活来实现。这些突变解释了MERS-CoV感染人类细胞的过程，也体现了MERS-CoV直接或间接通过中间宿主从蝙蝠对人类传播中发挥的关键作用。
目前已有研究表明，人冠状病毒感染可致呼吸系统疾病，如支气管炎、毛细支气管炎和肺炎等，尤其在幼儿、新生儿、老年人和免疫抑制人群。自从2003年SARS-CoV暴发流行以来，警示该病毒对人类存在重大的危害性[15]。目前发现有6种冠状病毒可感染人类(表1)，除SARS-CoV对人类有高致病性外，2012年又发现HERS-CoV可致高病死率的严重感染病，该病毒初期报道称为HCoV-EMC/2012(Human Coronavirus Erasmus Medical Center/2012)，2013年5月国际病毒分类委员会冠状病毒研究小组将此病毒命名为MERS-CoV。
6种人冠状病毒及其所致疾病的主要特点
6种人冠状病毒及其所致疾病的主要特点
| 病毒名称 | 发现年份 | 类别 | 基因组特点 | 受体 | 主要相关疾病 |
|---|---|---|---|---|---|
| HcoV-229E | 1965 | α | 27.2×103 bp | CD13(APN) | 普通感冒 |
| HcoV-OC43 | 1967 | β-A | 31.3×103 bp | 唾液酸(SA) | 普通感冒 |
| SARS-CoV | 2003 | β-B | 29.7×103 bp | ACE2 | 严重急性呼吸道综合征(SARS) |
| HcoV-NL63 | 2004 | α | 27.5×103 bp，2个亚型 | ACE2 | 小儿急性下呼吸道感染 |
| HcoV-HKU1 | 2005 | β-A | 29.9×103 bp，3个亚型 | 尚不清楚 | 急性呼吸道感染，肺炎 |
| MERS-CoV | 2012 | β-C | 30.1×103 bp | CD26(DPP4) | ARDS/MODS，肺炎，急性肾衰 |
注：ARDS.急性呼吸窘迫综合征；MODS.多器官功能障碍综合征
经典人冠状病毒229E(HCoV-229E)与人冠状病毒OC43(HCoV-OC43)于2004年确定，二者是近亲，其病毒特性与对人类致病性基本类似，均可致幼儿、免疫功能低下者和老年人感染，已在全球蔓延。几乎100%的儿童在幼年早期均感染过，主要表现为自限性上呼吸道感染，如普通感冒和肠道感染，如胃肠炎。在普通感冒患者中，由HCoV-229E或HCoV-OC43引起的患者，土耳其占8.5%，德国占4.0%，法国占0.75%。国内研究发现，在急性呼吸道感染中，HCoV-229E检出率为0.2%～3.4%；在小儿胃肠炎中检出率为2.5%，潜伏期一般为2～5 d，典型症状为感冒样症状。婴儿、新生儿感染可出现急性肠胃炎症状，如水样大便、发热、呕吐等，严重者会出现血水样便，偶可引发肝炎、脑炎或中枢神经系统的慢性脱髓鞘等疾病。绝大多患者为自限性，对症治疗为主，少数重症1型干扰素应用有效。OC43株引起的症状一般比229E病毒较严重，病程约1周，临床过程轻微，极少有后遗症。
2002年冬至2003年春，SARS肆虐全球。2003年4月16日，世界卫生组织(CHO)根据包括加拿大、美国、中国和中国香港等11个国家和地区的13个实验室通力合作研究的结果，宣布重症急性呼吸综合征的病因是一种新型的冠状病毒，称为SARS冠状病毒。从2002年11月至2003年8月7日，全球累计SARS病例共8 422例，涉及32个国家和地区，其中死亡病例919例，病死率近11%，老年患者和合并症患者的病死率更高。
我国学者发现，SARS病毒的S蛋白和M蛋白具有很强的变异性，而这2种蛋白质有助于病毒进入人体细胞。这意味着未来疫苗的研究可能因此遇到困难。系统发生关系进化树分析表明，SARS病毒蛋白与已知的人类和动物冠状病毒差异较大，完全属于新一类的冠状病毒。SARS病毒能在Vero细胞和猴肾细胞中培养繁殖。在Vero细胞中培养5 d即可出现细胞病变，在细胞的粗面内质网和囊泡内、质膜表面、细胞外均可见病毒颗粒。将SARS病毒接种于恒河猴或食蟹猴，可出现与人类相同的临床表现和病理改变[17]。SARS冠状病毒对外界的抵抗力和稳定性要强于其他人类冠状病毒。在干燥塑料表面最长可存活4 d，尿液中至少1 d，腹泻患者粪便中至少4 d。在4℃温度下培养存活21 d，－80℃保存稳定性佳。但当暴露于常用的消毒剂或固定剂后即失去感染性。加热到56℃每15 min可杀灭10 000 U的病毒。
2004年3月至12月，孙金福和涂长春[19]在广东、广西、湖北和天津4个地区采集了3个科6个属9个种共408只蝙蝠的血清、咽拭子和肛拭子样本，用酶联免疫吸附试验(ELISA)和RT-PCR等方法进行了SARS病毒抗体和基因的检测。结果表明，菊头蝠血清呈现了较高的SARS-CoV抗体阳性及RT-PCR阳性。并从肛拭子中直接通过RT-PCR获得了一株类SARS冠状病毒(SL-CoVRp3)的基因组全序列。基因组核苷酸序列分析表明，SL-CoVRp3与SARS-CoVTor2病毒基因组序列同源性达92%，二者的基因组结构也非常相似，除S蛋白同源性为64%外，P、E、M和N蛋白的同源性均为96%～100%。分子进化分析表明，蝙蝠体内发现的类SARS冠状病毒与人和果子狸体内的SARS-CoV属同一进化分支，与其他Ⅱ型冠状病毒有显著差异，称之为SARS簇冠状病毒。除获得SL-CoVRp3的基因组全序列外，还获得了其他4个阳性样本的N、S和ORF8基因序列。利用已有的SARS-CoV和蝙蝠SL-CoV的N、S和ORF8蛋白序列进行遗传进化树分析，结果表明，蝙蝠SL-CoV的遗传变异远远高于来源于人和果子狸的SARS-CoV，意味着引起2002至2003年SARS暴发的病毒可能来源于蝙蝠(主要为菊头蝠)。从SARS暴发提示，病毒S蛋白发生进化和变异以适应新的宿主细胞，是实现其跨种传播及人与人之间传播的首要物质基础。
病程初期到中期白细胞计数通常正常或下降，淋巴细胞则常见减少，部分病例血小板亦减少。T细胞亚群中CD3＋、CD4＋及CD8＋T细胞均显著减少。
国内已建立间接荧光抗体法(IFA)和ELISA来检测血清中SARS病毒特异性抗体。IgG型抗体在起病后第1周检出率低或检不出，第2周末检出率>80%，第3周末>95%，且效价持续升高，在病后第3个月仍保持很高的水平。
以RT-PCR法检查患者血液、呼吸道分泌物、大便等标本中SARS冠状病毒的RNA。
将患者标本接种到细胞中进行培养，分离到病毒后，还应以RT-PCR法来鉴定是否为SARS病毒。
绝大部分患者在起病早期即有胸部X线检查异常，多呈斑片状或网状改变。起病初期常呈单灶病变，短期内病灶迅速增多，常累及双肺或单肺多叶。部分患者进展迅速，呈大片状阴影。双肺周边区域累及较为常见。对于胸片无病变而临床又怀疑为SARS的患者，1～2 d内要复查胸部X线检查。胸部CT检查以玻璃样改变最多见。肺部阴影吸收、消散较慢，阴影改变与临床症状体征有时可不一致。
根据SARS的病程，大致可分为4个阶段：(1)发热期，呈双峰热型，首次出现发热为病毒复制期(约1周)；(2)肺损伤期，表现为第2次发热高峰，相当介质损伤阶段(1周左右)，即病毒介导的细胞免疫反应，多种细胞因子如TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8发生级联释放，称为细胞因子风暴，这些促炎介质导致弥漫性肺泡损伤，出现ARDS及全身炎症反应综合征(SIRS)等，此时为病毒血症期(可持续10 d)；(3)免疫麻痹期，最后又诱发继发性感染；(4)恢复期，也是免疫重建期。因此，治疗应在1周前即开始综合性措施，包括抗病毒药物，肺保护性通气策略(如ECMO)，心血管的支持及保护，广谱抗菌药物降低机会病原感染等。抗病毒药物曾试用过IFNα、利巴韦林、膦甲酸钠等单用或联用，联用糖皮质激素是当时最强调的措施。由于这些药物均有较明显的不良反应，2004年期间推荐早期选用小剂量3种抗病毒药物，国内学者建议联合大剂量糖皮质激素方案，但临床结果评价有争议。Stockman等[20]从54个SARS治疗研究，包括15个体外和3个SARS病例数据表明，大部分治疗方法均不能证明有效，类固醇使用的29项研究中，有25项不确定，4项研究发现可能造成伤害。目前发现的抗病毒小分子新药可能会有突破。
Carbajo-Lozoya等[21]发现，低浓度、非细胞毒性的他克莫司(Tacrolimus，FK506)能够强烈抑制SARS-CoV在培养细胞中的生长，为临床治疗SARS-CoV感染提供了实验依据。
HCoV-NL63属与其他冠状病毒相比，其鸟嘌呤和胞嘧啶所占的比例(GC含量)较低(37%～42%)，HCoV-NL63利用ACE2作为受体。于2004年从1例患毛细支气管炎、结膜炎的7个月婴儿分离得到，是发现第4个对人类具有感染性的冠状病毒。
HCoV-NL63感染在全球范围均有报道[23]，主要表现为下呼吸道感染，哮吼和毛细支气管炎，儿童呼吸道感染患者中的检出率为1.0%～9.3%。HCoV-OC43阳性患儿的临床病情也相对较重。
冠状病毒HKU1于2005年由Woo等[25]从香港的1例71岁男性肺炎患者的鼻咽抽吸物中分离到，其为第5个被确认对人类具有致病性的冠状病毒。HCoV-HKU1属于β冠状病毒A群，基因组全长29.9×103 bp，GC含量为32%，在已知冠状病毒中最低。目前尚不能在连续细胞系中培养。
HCoV-HKU1感染全球均有报道，发生率为0.9%。高发季节为冬季，与上、下呼吸道感染相关，且大都为自限性。严重病例如肺炎、毛细支气管炎、哮喘急性加重也曾有报道，多见于有潜在疾病的人群。幼儿中感染与热性惊厥的高发生率有关。
MERS-CoV是继SARS冠状病毒之后又1种能够引发严重呼吸道感染的疾病。MERS-CoV于2012年9月从1例死于急性肺炎和肾功能衰竭的沙特60岁男性患者的痰液标本中发现。据WHO公布数据显示，截至2018年4月底[26]，全球共报告2 206例实验室确诊的MERS病例，其中787例死亡(病死率为35.7%)。这些病例来自26个国家和地区，病例多集中在沙特阿拉伯、阿联酋等中东地区，该地区以外国家的确诊病例发病前多有中东地区工作或旅游史。沙特阿拉伯共1 831例，其中713例死亡，病死率为39%。在4月份，沙特阿拉伯共报告了7例实验室确诊的MERS病例，其中2例死亡。
MERS病例也扩展到欧洲与亚洲，但所有病例的源头均来自中东。截至2015年8月20日，亚洲的MERS病例数为186例，位居第二，其中36例死亡，其中有44%是在16家医院接受过治疗，为医院内传播的患者[29]。韩国疫情的暴发值得关注，2015年5月20日确诊的首发病例，为68岁的男性患者在中东出差后返回韩国，出现发热、咳嗽等症状。其感染了妻子、女儿、医生及同病房病员等38人，并扩散至第四代感染者。从韩国疫情分析，MERS病例具有4个流行病学特点：(1)年轻化趋势，<50岁的患者占37.3%；(2)传播距离变大，与患者在2 m内，接触>1 h才能被感染，然而最先发生疫情时，一名医院警卫只靠近患者10 min即被感染；(3)传播力量变强，在中东国家中，1例MERS病例平均会传染0.6～0.8个人，而在韩国，首例传染了30个人，第14例确诊患者甚至传染了70多个人；(4)潜伏期延长，据沙特病例统计，平均潜伏期为5.2 d，而在韩国有95%病例出现症状时间约为12 d。
从沙特的蝙蝠粪便中检测到病毒RNA RdRp基因的一段，包含190个核苷酸序列和附近患者体内分离到的MERS-CoV序列完全相同[30]，蝙蝠作为MERS-CoV的储存宿主已有多篇文献证实，如埃及墓蝠(Taphozous perforatus)。但蝙蝠与人类的接触十分有限，因此专家推测，在蝙蝠和人之间可能还有另一中间宿主。从沙特全国范围内采集的200多头单峰驼血液样本中，发现74%的样本显示血清抗体阳性，进一步的病毒核酸检测发现，病毒主要存在于骆驼的呼吸道中，部分粪便样品中也能检测到病毒核酸[26]。2013年11月，对1例死于MERS-CoV患者的病毒与其接触过的病骆驼中发现的病毒进行比对，基因组是一致的，从而证实了MERS病毒是从单峰骆驼传染给人提供了一个直接的依据[31]。
MERS-CoV功能性受体的新发现，为人类新冠状病毒溯源、跨种进化和传播机制研究、病毒传染和流行病学特征分析及抗病毒药物和疫苗研究提供重要基础。Raj等[12]在Nature发表文章，首次报道了二肽基肽酶4(Dipeptidyl peptidase 4，DPP4，又名CD26)为MERS-CoV感染细胞的功能性受体。王年爽[28]鉴定了MERS-CoV受体结合区在S蛋白的精确位置上，RBD结合受体DPP4的区域位于DPP4的β-螺旋结构域(β-propeller domain)，而非α/β水解酶结构域(α/β hydrolase domain)。
Assiri等[32]报道47例实验室确诊的MERS病例，46例为成人，1例为儿童。36例为男性(77%)，男女比例为3.3∶1。男女病死率无明显差异(61%比55%)。其中28例死亡，病死率为60%，病死率随年龄增长而提高，<60岁人群病死率为48%(13/27)，而>60岁人群的病死率达75%(15/20)。最常见的临床表现是发热伴寒战、咳嗽、气短、肌肉酸痛。部分有腹泻、恶心呕吐、腹痛等胃肠道症状。重症病例在肺炎的基础上，病情进展迅速进入呼吸衰竭、ARDS/MODS，特别是肾功能衰竭而危及生命。实验室检查发现，47例均通过RT-PCR确诊。血常规常见血小板减少和淋巴细胞减少，其他变化不大。影像学检查显示，47例均发现异常。通常表现为单侧弥漫性病变或双侧异常，可出现如支气管充气征、空洞形成、磨玻璃影、结节影，甚至胸腔积液等。2014年，Ajlan等[33]总结了MERS肺炎CT特征：以双侧胸膜下和基底部肺组织受累为主的广泛磨玻璃样密度影，而实变影较少见。多发生在胸膜下及支气管血管周围区域，显示此类肺炎呈机化性肺炎的表现模式倾向。
根据MERS-CoV实验室检测技术指南的S蛋白结构和功能，特别是S1受体结合结构域和S2七肽重复序列1(HR1)可作为实验室检测靶位，也是抗病毒药物治疗的靶标[34]。目前在抗MERS-CoV治疗的进展方面，重点包括以中和单克隆抗体(mAbs)、抗病毒肽(S-靶向中和性单克隆抗体和肽)及小分子药物等针对靶点的研究[35,36,37]。临床治疗方案仍使用康复者血清、干扰素(IFN)或干扰素联合利巴韦林等措施。有报道以恒河猴为研究对象的试验显示，IFNα-2b联合利巴韦林可减少病毒复制，降低宿主的炎症反应，改善预后[34]。但仍有许多学者对这种联合不认同，并建议对2015年版MERS诊疗方案提出修正的意见。近期研究者发现有4种抑制病毒药物较有前途，现重点介绍如下。
BCX4430是一种直接作用的抗病毒药物，正在研究用于治疗埃博拉病毒等高致病性病毒对严重和威胁生命的感染[38]。其作用机制是细胞激酶将BCX4430磷酸化为模拟ATP的三磷酸，病毒RNA聚合酶将药物的单磷酸核苷酸掺入增长的RNA链中，引起过早的链终止而抑制复制。BCX4430对许多RNA病毒病原体具有体外活性，包括丝状病毒和新出现的感染因子如MERS-CoV和SARS-CoV。在体内，BCX4430在各种实验性感染中肌内，腹膜内和口服后具有活性。在涉及埃博拉病毒、马尔堡病毒、裂谷热病毒和黄热病病毒致死性感染的非临床研究中，BCX4430已显示出明显的疗效。在几个模型的实验中，发现病毒载量的降低和存活的改善与BCX4430的剂量相关。目前正在进行健康受试者肌内注射BCX4430的Ⅰ期临床试验。
GS-5734是一种腺苷类似物的单磷酰胺酯前体，可通过阻止病毒RNA复制而发挥作用。GS-5734是一种小分子药物，具有广谱的抗病毒活性，除了埃博拉病毒外，已证明对中东呼吸综合症冠状病毒、马尔堡病毒等均有活性，是目前最有希望的抗病毒药[39]。2015年，在圣地亚哥召开的美国疾病周会议上的一项由美国陆军传染病医学研究所(USAMRIID)和Gilead科学公司的科研人员共同进行的一项研究表明，新化合物GS-5734是具有药理活性的三磷酸核苷(NTP)，靶向病毒RNA聚合酶，可有效抑制埃博拉病毒的扩散和复制。在对6只恒河猴感染埃博拉病毒的动物模型中，发现所有感染在3 d后注射GS-5734(10 mg/d，12 d)，存活率可达100%[40]。该药物能使外周血单核细胞中的NTP存在持续水平(半衰期14 h)，并可分布到包括睾丸、眼睛和大脑等病毒复制的保护点，表明其可清除持续的病毒感染。研究人员与Gilead公司合作，正在为沙特阿拉伯的MERS患者开发该药的Ⅰ期试验。GS-5734适用于大规模生产，并且正在研究药物安全性和药代动力学的临床研究，可能是当前最有前途的广谱抗病毒药物。
霉酚酸是治疗自身免疫性疾病的药物，近来发现联合利巴韦林在体外可以抑制登革病毒[41,42]。Cheng等[43]发现SARS-CoV PL抑制剂6-巯基嘌呤(6MP)和6-硫鸟嘌呤(6TG)与霉酚酸能够抑制MERS-CoV的重要抗病毒靶标-木瓜蛋白酶样蛋白酶(PL pro)，而木瓜蛋白酶样蛋白酶对病毒成熟是必需的。并对其中的抑制机制和相互结合的协同效应进行研究，首次发现了3种针对MERS-CoV PL pro的抑制剂，可用作进一步抗病毒药物开发的先导化合物。因此，研究者提出干扰素-β1b联合霉酚酸对MERS-CoV的体外抗病毒活性更具针对性，可作为中东呼吸综合征患者的试验性治疗方案。目前临床应用为霉酚酸的前体，称为"霉酚酸酯(Mycophenolate mofetil)"。
日本科学家成功确认了萘莫司他为一种能够有效抑制MERS-CoV感染的药物[37]。实验发现，萘莫司他对丝氨酸蛋白酶有很强的选择性抑制作用，与原有的融合抑制剂相比，仅需要1%的浓度即可抑制MERS-CoV的膜融合。低浓度萘莫司他能够有效抑制MERS-CoV对细胞的感染。
萘莫司他为蛋白酶抑制剂，1992年即发现可抑制流感病毒(甲、乙型)、呼吸道合胞病毒及麻疹病毒[36]。近年来，发现其对MERS-CoV也有抑制作用。临床上以甲磺酸萘莫司他广泛用于胰腺炎，静脉滴注，一次10 mg，溶于5%葡萄糖注射液500 mL中静脉滴注2 h，一日1～2次，根据病情适当增减剂量。治疗MERS可参考此剂量与用法。
目前有关冠状病毒及其对人类感染的危害性问题，已引发人们高度警惕，并积极开展深入的研究。但仍有很多的问题有待解决，如病源动物和人之间可能有哪些直接或间接的传播途径，人与人之间是否具有大规模传播的可能性；动物体内冠状病毒的变异与受体的突变，出现跨种传播可能性的预测；疾病流行过程中病毒的突变及毒力的变化性，如何阻断病毒的传播及研制出有效的抗病毒药物及预防疫苗等。这需要各国投入更多的调查及研究，以便实施有效的预防及监控措施。
利益冲突 无
