新型冠状病毒人体不同生物样本中分布研究进展_李明（全文完整）

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　· 综述 · 新型冠状病毒在人体不同 生物 样本中的分布研究进展 李明，张丽萍，刘丽娟，胡孔新 中国检验检疫科学研究院，北京 100176 摘要：新型冠状病毒引发的肺炎是一种严重急性呼吸道传染病。新冠肺炎疫情持续在全球蔓延，对人类健康和世界经济造成了重大的损失。本文总结了国内外报告的新型冠状病毒在鼻拭子、粪便、精液、泪液、母乳、脑脊液、尿液、器官、痰液、细胞系、纤维支气管镜刷片、血液、咽拭子、支气管肺泡灌洗液共 14 种人体不同生物样本的分布，并简要总结了其他 6 种感染人的冠状病毒在人体样本中检出的情况，为我国口岸入境疑似病例样本采集、入境特殊物品（生物材料）风险评估等新冠疫情防控工作提供参考。

　关键词：新型冠状病毒；人体样本；分布 中图分类号：R185

　文献标识码：A

　DOI:

　Research progress on SARS-CoV-2 in different human specimens LI Ming, ZHANG Li-ping, LIU Li-juan, HU Kong-xin

　Chinese Academy of Inspection and Quarantine, Beijing 100176,China Abstract: COVID-19 caused by SARS-CoV-2 is a severe acute respiratory infection disease. The epidemic situation has been spreading all around the world, causing significant damage to human health and the world economy. The detection of SARS-CoV-2 in 14 different types of human specimens was summarized in this article, including nasal swabs, feces, semen, tears, breast milk, cerebrospinal fluid, organs, sputum, cell lines, fibrobronchoscope brush biopsy, blood, throat swab and bronchoalveolar lavage fluid, and the detection of other 6 human coronaviruses in different types of human specimens was summarized as well, to provide reference to customs on sampling of entry people and risk assessment of special entry articles. Key words:SARS-CoV-2; Human specimen; Distribution

　 新型冠状病毒（SARS-CoV-2）引发的肺炎是一种严重急性呼吸道传染病，以发热、乏力、干咳为主要表现。2019 年 12 月，新冠肺炎疫情开始蔓延，并纳入《中华人民共和国传染病防治法》规定的乙类传染病，按甲类传染病和网络首发时间：2020-06-22 17:19:51网络首发地址：https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3254.R.20200621.1047.002.html

　《中华人民共和国国境卫生检疫法》规定的检疫传染病管理 [1] 。2020 年 3 月，世界卫生组织宣布新冠肺炎疫情构成世界大流行（pandemic）。截至 2020 年 5月 24 日，全球累计确诊病例超过 520 万例，累计死亡病例达 33 万例 [2] 。

　新冠肺炎疫情发生以来，全球科学家积极开展新冠病毒研究，各国生物医药企业争分夺秒，紧张有序地开展药物、疫苗的研发，人体组织、人体血液及其制品、生物制品等出入境特殊物品在国际间贸易日益增加。随着境外疫情不断蔓延，国内在“外防输入，内防反弹”的防控策略下 [3] ，对入境特殊物品的风险评估及审批工作提出了更高要求。SARS-CoV-2 最初在支气管肺泡灌洗液中检出，用于检测的典型样本类型为鼻咽拭子 [4] 。随着研究的深入，在尿液、粪便、脑脊液、泪液、精液等越来越多的人体样本中发现该病毒 [5-23] 。为了更好地维护疫情时期的国门安全，本文总结了目前国内外研究者关于 SARS-CoV-2 在各种人体样本中的发现情况，为临床检测、入境人员样本采集和入境特殊物品的风险评估等新冠肺炎疫情防控工作提供参考。

　1

　SARS-CoV-2 在不同人体样本中的检测

　根据已有的文献报道，通过核酸检测和病毒分离等技术，目前已在鼻拭子、粪便、精液、泪液、脑脊液、尿液、人体器官、痰液、人源细胞系、纤维支气管镜刷片、血液、咽拭子、支气管肺泡灌洗液多种人体样本中发现 SARS-CoV-2。详见表 1。

　表 表 1

　人体不同生物样本检出 SARS-CoV-2 情况 序号 样本类型 检测方法 检出情况 1 鼻拭子 核酸检测 检出 [5]

　2 粪便 核酸检测、病毒分离鉴定 检出 [5-8]

　3 精液 核酸检测 检出 [9]

　4 泪液 核酸检测 检出 [10-11]

　5 母乳 核酸检测 未检出 [12]

　6 脑脊液 基因测序 检出 [13-16]

　7 尿液 病毒分离鉴定 检出 [17]

　8 器官 建模、尸检 检出 [18-20]

　9 痰液 核酸检测 检出 [5, 21]

　10 细胞系 核酸检测 检出 [22]

　11 纤维支气管镜刷片 核酸检测 检出 [5]

　12 血液 核酸检测 检出 [5-6]

　13 咽拭子 核酸检测 检出 [4-5]

　14 支气管肺泡灌洗液 病毒分离鉴定、核酸检测 检出 [4-5]

　 1.1

　呼吸道、血液、尿液、粪便样本

　中国疾病预防控制中心病毒病所报告了人体不同样本中的 SARS-CoV-2 阳性率 [5] 。经实验室检测确诊的 205 名新冠病毒感染住院患者，共采集了 1070 份样本。咽拭子在大多数患者入院后 1～3d 内采集；在患者整个病程期间，均采集了血液、痰液、粪便、尿液和鼻拭子样本；支气管肺泡灌洗液和纤维支气管镜刷片活检样本取自重症或接受机械通气的患者。用实时荧光定量 RT-PCR 检测 SARS-CoV-2 核酸，样本阳性率由大到小依次为：支气管肺泡灌洗液（93%）>痰液（72%）>鼻拭子（63%）>纤维支气管镜刷片活检（46%）>咽拭子（32%）>粪便（29%）>血液（1%）>尿液（0%）。呼吸道样本中，咽拭子阳性率最低（表 2）。日本也报道了 1 例咽拭子核酸检测阴性但诱导痰液检测阳性的病例 [21] 。

　中国疾病预防控制中心病毒病所的研究中，72 份尿液样本均未检出 SARS-CoV-2，但 2 月 19 日，钟南山院士团队从 1 例新冠肺炎患者的尿液中分离到SARS-CoV-2 [17] 。

　表 表 2

　中国疾控中心报告的人体不同样本中 SARS-CoV-2 阳性率 序号 样本类型 阳性率（%）

　对应的检出比例 1 支气管肺泡灌洗液 93 14/15 2 痰液 72 72/104 3 鼻拭子 63 5/8 4 纤维支气管镜刷片 46 6/13 5 咽拭子 32 126/398 6 粪便 29 44/153 7 血液 1 3/307 8 尿液 0 0/72 浙江大学医学院附属第一医院评估了人体不同样本中的病毒载量 [6] 。该团队从 96 例患者中收集了 3497 份呼吸道、血清、粪便和尿液样本，发现不同样

　本的病毒载量存在显著差异：呼吸道样本的病毒载量最高，其次是粪便样本，血清样本最低。粪便样本中 SARS-CoV-2 持续时间明显长于呼吸道和血清样本，提示在预防和控制新冠肺炎疫情中应加强粪便样本管理。广州医科大学和中国疾控中心先后从粪便中分离出 SARS-CoV [7-8] 。

　1.2

　脑脊液样本

　北京地坛医院与中国疾病预防控制中心传染病所合作，首次在 1 例新冠肺炎合并脑炎的患者的脑脊液中检测到 SARS-CoV-2 序列 [13] 。新冠肺炎有关的急性出血性坏死性脑病患者的断层扫描（CT）和核磁共振（MRI）也发现 SARS-CoV 在极少数情况下可直接侵入大脑，同时呼吁临床医师和放射科医师关注新冠肺炎患者出现的神经病变情况 [14] ，SARS-CoV-2 入侵中枢神经系统的临床表现和感染机制已经有了新的进展 [15-16] 。

　1.3

　眼泪和结膜分泌物样本

　 浙江大学医学院附属第一医院检测了 30 例新冠肺炎患者的泪液和结膜分泌物混合物的 SARS-CoV-2 核酸，其中 1 名患者的眼泪和结膜分泌物样本显示为核酸阳性 [10] ，说明 SARS-CoV-2 可存在于泪液和结膜分泌物中。在评估新冠疫情形势下角膜移植的风险基础上，美国和全球眼库协会建议“彻底避免近期感染新冠肺炎或暴露于新冠肺炎环境的供体组织”[11] 。

　1.4

　精液样本

　中国人民解放军总医院第八医学中心研究人员在感染急性期和康复期的患者精液中都检测出 SARS-CoV-2 [9] 。在该研究中，共 38 例患者提供了精液样本，其中 23 例已处于康复期，15 例处于感染急性期。经核酸检测，6例患者的精液中检测出 SARS-CoV-2，其中 4 例来自急性感染期（26.7%），2例来自康复期患者（8.7%）。此研究虽然证明了 SARS-CoV-2 在精液中存在，但尚无法证明 SARS-CoV-2 可以通过性行为传播。

　1.5

　人体组织

　通过建立人源类器官的 SARS-CoV-2 感染模型，已经证明SARS-CoV-2 可以感染胆管上皮细胞 [18] ；尸检也发现 SARS-CoV-2 对肾脏产生直接感染的证据 [19-20] 。

　1.6

　人源细胞系 SARS-CoV-2 感染人类细胞的受体是血管紧张素转换酶2(angiotensin-converting enzyme 2, ACE2)，与 SARS-CoV 相同 [23] 。HeLa 细胞、COS7 细胞、NIH 3T3 细胞可表达人的 ACE2 受体蛋白，通过病毒载体把人的ACE2 基因（hACE2）转到这些细胞，发现这几种细胞系对 SARS-CoV-2 和

　SARS-CoV 均易感 [22] 。

　1.7

　母乳

　 通过病历资料的回顾性分析，9 例确诊新冠肺炎产妇的第 1 次哺乳的母乳样本中均未检测到 SARS-CoV-2 核酸 [12] 。

　2

　其他冠状病毒在不同人体样本中的 检测

　在 SARS-CoV-2 出现之前，已知感染人类的冠状病毒有 6 种：人类冠状病毒 229E（HCoV-229E）、人类冠状病毒 NL63（HCoV-NL63）、人类冠状病毒OC43（HCoV-OC43）、人类冠状病毒 HKU1（HCoV-HKU1）、中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）和重症急性呼吸综合征冠状病毒（SARS-CoV）。上述冠状病毒在不同人体样本中的检出情况见表 3。

　表 表 3

　其他冠状病毒在人体样本中的检出情况 序号 冠状病毒种类 在人体样本中检出情况 1 HCoV-229E 鼻咽拭子、中枢神经系统 [24-25]

　2 HCoV-NL63 鼻咽拭子 [24]

　3 HCoV-OC43 鼻咽拭子、胸腔穿刺液、中枢神经系统 [24-26]

　4 HCoV-HKU1 鼻咽拭子、粪便 [24, 27]

　5 MERS-CoV 呼吸道样本、血液、尿液、粪便 [28-29]

　6 SARS-CoV 呼吸道样本、血液、粪便、尿液、多种人体组织、器官 [30-32]

　 2.1

　HCoV-NL63、HCoV-HKU1、HCoV-OC43、HCoV229E 在不同人体样本中的检出情况 2.1.1

　鼻咽拭子

　福州对冬春季急性呼吸道感染的儿童检测冠状病毒核酸，538 份鼻咽拭子中检出阳性 41 份，其中 HCoV-NL63 阳性 8 份、HCoV-229E 阳性 5 份、HCoV-HKU1 阳性 6 份、HCoV-OC43 阳性 22 份 [24] 。

　2.1.2

　中枢神经系统标本

　 加拿大一项研究对 90 名患有神经系统疾病捐赠者的脑组织样本进行核酸检测，其中 40 人为 HCoV229E 阳性，21 人为 HCoV-OC43 阳性 [25] 。

　2.1.3

　胸腔穿刺液标本

　 贵州省疾控中心对 118 份不明原因肺炎病例的鼻咽拭子、胸腔穿刺液及支气管肺泡盥洗液标本进行了 4 种冠状病毒（HCoV-NL63、HCoV-HKU1、HCoV-OC43、HCoV229E）核酸检测，其中 4 份 HCoV-OC43 阳性。在 4 份阳性标本中，有 3 份鼻咽拭子、１份胸腔穿刺液 [26] 。

　2.1.4

　粪便标本

　法国的研究发现，鼻拭子 HCoV-HKU1 阳性者的粪便样本，也可检测到 HCoV-HKU1（2/6 例）

　[27] 。

　2.2

　MERS-CoV 在不同人体样本中的检出情况

　国家卫计委印发的《中东呼吸综合征病例诊疗方案》中对于 MERS-CoV 检测样本要求为：及时留取多种标本（咽拭子、鼻拭子、鼻咽或气管抽取物、痰或肺组织，以及血液和粪便），以进行病毒核酸检测，其中以下呼吸道标本阳性检出率更高 [28] 。德国曾在 1 例MERS 患者的尿液和粪便中均检出 MERS-CoV [29] 。

　2.3

　SARS-CoV 在不同人体样本中的检出情况

　通过尸检，在大量循环淋巴细胞、单核细胞和淋巴组织，以及在呼吸道的上皮细胞、肠道粘膜、肾结管的上皮、大脑的神经元和不同器官的巨噬细胞中检测到 SARS-CoV 颗粒和基因组序列，推测 SARS-CoV 能够感染多器官的多种细胞类型 [30] ，且 SARS 患者的粪便标本 SARS-CoV 检出率高于痰液 [31] 。对 4 例 SARS 死亡患者的尸检显示，在肺、气管/支气管、胃、小肠、肾小管、汗腺、甲状旁腺、垂体、胰腺、肾上腺、肝和脑中检出 SARS-CoV，但在食道、脾、淋巴结、骨髓、心脏、主动脉、小脑、甲状腺、睾丸、卵巢、子宫和肌肉中未检出 SARS-CoV，说明除呼吸系统外，胃肠道和其他可检测到 SARS-CoV 的器官也可能是 SARS-CoV 感染的目标。SARS-CoV 除了通过呼吸道传播病毒外，肠道、肾脏和汗腺中的SARS-CoV 可能还会通过粪便、尿液和汗液排出体外，从而导致病毒传播 [32] 。

　3

　出入境特殊物品风险分级

　根据特殊物品的致病性、致病途径、使用方式和用途以及可控性等风险因素，将特殊物品划分为 A、B、C、D 四个级别，其中 A 级和 B 级的入境特殊物品属于相对高风险的特殊物品类别。A 级特殊物品包括：含有《人间传染的病原微生物名录》中的一、二类病原微生物的特殊物品；入境的人体血液、血

　浆、组织、器官、细胞、骨髓；涉及人类遗传资源的处境特殊物品；环保微生物菌剂。B 级特殊物品包括：含有《人间传染的病原微生物名录》中三类病原微生物的特殊物品；可能含有一、二、三类病原微生物及尚未认知其传染性的特殊物品；含有或可能含有寄生虫的特殊物品；一、二类病原微生物完整或修饰基因组核酸物质；由病原微生物产生的，以及已知对人类有害的毒素；未经裂解或纯化工艺不完全的蛋白类产品 [33] 。

　可检出 SARS-CoV-2 的多种人体生物样本均属于高风险级别特殊物品范畴。为了维护国门安全，防止 SARS-CoV-2 的进一步传播，在出入境特殊物品评估时应根据情况将不同样本中 SARS-CoV-2 存在的可能性考虑在内。

　4

　 SARS-CoV-2 传播途径与实验室检测样本要求

　 据国家卫健委印发的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案》，SARS-CoV-2 的主要传播途径是经呼吸道飞沫和密切接触传播，存在气溶胶传播的可能 [34] 。目前尚无证据证明 SARS-CoV-2 通过血液、母婴、性传播等其他途径传播。在进行SARS-CoV-2 实验室检测时，必须采集急性期呼吸道样本（包括上呼吸道标本或下呼吸道样...