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目的:
早在2019年11月初，新型冠状病毒（SARS-CoV-2）感染在欧洲、美洲、亚洲等全球多地出现。新冠肺炎（COVID-19）在全球范围内引起极大的公共卫生危机。至今，SARS-CoV-2在全球仍呈大流行趋势，且进化速度较快，常出现新的变异株，导致传播速率上升，无症状感染者所占比例呈升高趋势。然而，SARS-CoV-2的起源和进化关系仍不清楚。对于新冠病毒的防控、病原体进化溯源和临床诊疗等方面还有很多需要进一步明确的问题。公共数据库中的病毒序列可以为全面了解和识别病毒的特性提供必要信息。深入研究病毒的突变方式及其在不同区域的序列特征，对于了解病毒的致病和传播机制至关重要。在本研究中，我们进行了生物信息学分析，追踪各国SARS-CoV-2的序列演变特征，描述全球传播过程，并使用公共数据库中的所有可用序列评估SARS-CoV-2突变的影响。同时进行细胞实验，观察突变株病毒的亲和力与感染力变化。针对目前新冠疫情防控中无症状感染者和新冠确诊患者之间的流行病学特征、病毒清除时间和抗体动态转换的数据进行了分析，将为新冠疫情防控提供基础数据支撑，为进一步防控新冠和其他新发传染病提供新思路。
方法:
第一部分:
利用现有的公共数据，我们对全球各地的新冠序列突变特征进行了分析。用进化树分析描述了SARS-CoV-2的进化过程。利用生物信息学软件预测的新冠病毒棘突蛋白和宿主ACE2受体亲和力变化以评估在棘突蛋白受体结合域（RBD）发生的突变对病毒感染力和亲和力的影响。通过假病毒转染和中和抗体试验检测HEK293T-ACE2细胞的病毒感染性和抗原性。
第二部分:
我们收集了2020年1月21日至3月6日在中国浙江宁波市和舟山市的193名SARS-CoV-2阳性人员的流行病学特征、病毒清除时间和抗体动态转换的数据。采用酶联免疫吸附法检测血清抗SARS-CoV-2抗体IgM和IgG的动态变化。
结果:
第一部分:
在来自自然界的冠状病毒中，发现了2个与SARS-CoV-2样病毒相关的潜在重组事件。进化树分析表明，世界范围内鉴定出的SARS-CoV-2毒株是集群的。通过生物信息学分析发现，SARS-CoV-2在核苷酸和氨基酸水平上不断变化，在全球传播期间表现出充分的多样性，尤其是在印度和日本等国家。中国的病毒主要集中在某单一类型，美国的病毒并非直接来自中国。欧洲病毒株在传播网络上更接近北美病毒，且病毒出现时间明显早于中国。刺突蛋白RBD区共有38个突变增加了SARS-CoV-2的受体结合亲和力。筛选出V367F和N354D两种病毒突变，证明它们能提高SARS-CoV-2假病毒的感染力。V367F突变体对中和抗体的敏感性高于野生型假病毒。
第二部分:
193人中31例为无症状SARS-CoV-2携带者，149例为有症状的COVID-19患者，14例为潜伏期COVID-19患者。与有症状的COVID-19患者相比，无症状携带者更年轻，白细胞和淋巴细胞水平较高，慢性炎症指标血清C反应蛋白水平较低，病毒清除时间较短。无症状携带者的IgM从阳性转为阴性的时间显著短于COVID-19患者（7.5天vs.25.5天,p=0.030）。在COVID-19患者中SARS-CoV-2抗体持续阳性的比例显著高于无症状携带者（66.1%vs.33.3%,p=0.037）。有症状患者的病毒载量显著高于潜伏期患者（p=0.003）和无症状携带者（p=0.004）。潜伏期COVID-19患者的病毒清除时间显著长于无症状携带者（48.0天vs.24.0天,p=0.002）。与COVID-19患者相比，无症状携带者感染更多来自于家族内传播（61.0%vs.89.0%,p=0.028）。在4个SARS-CoV-2感染家族中，无症状携带者主要为儿童和青年，而严重COVID-19主要见于60岁以上有高血压等基础病的家庭成员。
结论:
病毒变异和病毒间的重组所致的病毒进化是冠状病毒向人类溢出，并造成SARS-CoV-2大流行的重要原因。目前大部分流行病学和遗传学证据都不支持病毒源于中国大陆。突变株可能通过增强与其受体ACE2结合促进SARS-CoV-2的传播。无症状携带者对清除SARS-CoV-2的非特异性抗病毒免疫能力高于有症状的COVID-19患者，早期抗病毒免疫不应与体液免疫有关。COVID-19的严重程度与年龄和高血压等基础病有关。
早在2019年11月初，新型冠状病毒（SARS-CoV-2）感染在欧洲、美洲、亚洲等全球多地出现。新冠肺炎（COVID-19）在全球范围内引起极大的公共卫生危机。至今，SARS-CoV-2在全球仍呈大流行趋势，且进化速度较快，常出现新的变异株，导致传播速率上升，无症状感染者所占比例呈升高趋势。然而，SARS-CoV-2的起源和进化关系仍不清楚。对于新冠病毒的防控、病原体进化溯源和临床诊疗等方面还有很多需要进一步明确的问题。公共数据库中的病毒序列可以为全面了解和识别病毒的特性提供必要信息。深入研究病毒的突变方式及其在不同区域的序列特征，对于了解病毒的致病和传播机制至关重要。在本研究中，我们进行了生物信息学分析，追踪各国SARS-CoV-2的序列演变特征，描述全球传播过程，并使用公共数据库中的所有可用序列评估SARS-CoV-2突变的影响。同时进行细胞实验，观察突变株病毒的亲和力与感染力变化。针对目前新冠疫情防控中无症状感染者和新冠确诊患者之间的流行病学特征、病毒清除时间和抗体动态转换的数据进行了分析，将为新冠疫情防控提供基础数据支撑，为进一步防控新冠和其他新发传染病提供新思路。
方法:
第一部分:
利用现有的公共数据，我们对全球各地的新冠序列突变特征进行了分析。用进化树分析描述了SARS-CoV-2的进化过程。利用生物信息学软件预测的新冠病毒棘突蛋白和宿主ACE2受体亲和力变化以评估在棘突蛋白受体结合域（RBD）发生的突变对病毒感染力和亲和力的影响。通过假病毒转染和中和抗体试验检测HEK293T-ACE2细胞的病毒感染性和抗原性。
第二部分:
我们收集了2020年1月21日至3月6日在中国浙江宁波市和舟山市的193名SARS-CoV-2阳性人员的流行病学特征、病毒清除时间和抗体动态转换的数据。采用酶联免疫吸附法检测血清抗SARS-CoV-2抗体IgM和IgG的动态变化。
结果:
第一部分:
在来自自然界的冠状病毒中，发现了2个与SARS-CoV-2样病毒相关的潜在重组事件。进化树分析表明，世界范围内鉴定出的SARS-CoV-2毒株是集群的。通过生物信息学分析发现，SARS-CoV-2在核苷酸和氨基酸水平上不断变化，在全球传播期间表现出充分的多样性，尤其是在印度和日本等国家。中国的病毒主要集中在某单一类型，美国的病毒并非直接来自中国。欧洲病毒株在传播网络上更接近北美病毒，且病毒出现时间明显早于中国。刺突蛋白RBD区共有38个突变增加了SARS-CoV-2的受体结合亲和力。筛选出V367F和N354D两种病毒突变，证明它们能提高SARS-CoV-2假病毒的感染力。V367F突变体对中和抗体的敏感性高于野生型假病毒。
第二部分:
193人中31例为无症状SARS-CoV-2携带者，149例为有症状的COVID-19患者，14例为潜伏期COVID-19患者。与有症状的COVID-19患者相比，无症状携带者更年轻，白细胞和淋巴细胞水平较高，慢性炎症指标血清C反应蛋白水平较低，病毒清除时间较短。无症状携带者的IgM从阳性转为阴性的时间显著短于COVID-19患者（7.5天vs.25.5天,p=0.030）。在COVID-19患者中SARS-CoV-2抗体持续阳性的比例显著高于无症状携带者（66.1%vs.33.3%,p=0.037）。有症状患者的病毒载量显著高于潜伏期患者（p=0.003）和无症状携带者（p=0.004）。潜伏期COVID-19患者的病毒清除时间显著长于无症状携带者（48.0天vs.24.0天,p=0.002）。与COVID-19患者相比，无症状携带者感染更多来自于家族内传播（61.0%vs.89.0%,p=0.028）。在4个SARS-CoV-2感染家族中，无症状携带者主要为儿童和青年，而严重COVID-19主要见于60岁以上有高血压等基础病的家庭成员。
结论:
病毒变异和病毒间的重组所致的病毒进化是冠状病毒向人类溢出，并造成SARS-CoV-2大流行的重要原因。目前大部分流行病学和遗传学证据都不支持病毒源于中国大陆。突变株可能通过增强与其受体ACE2结合促进SARS-CoV-2的传播。无症状携带者对清除SARS-CoV-2的非特异性抗病毒免疫能力高于有症状的COVID-19患者，早期抗病毒免疫不应与体液免疫有关。COVID-19的严重程度与年龄和高血压等基础病有关。