key: cord-323618-d09b65gd
authors: Vabret, A.; Dina, J.; Brison, E.; Brouard, J.; Freymuth, F.
title: Coronavirus humains (HCoV)
date: 2008-05-05
journal: Pathol Biol (Paris)
DOI: 10.1016/j.patbio.2008.02.018
sha: 
doc_id: 323618
cord_uid: d09b65gd

Coronaviruses are a large group of viruses and infect a lot of species of mammals and birds. Five coronaviruses currently infect humans: HCoVs 229E and OC43, identified in the 1960s, SARS-CoV identified in March 2003 during the SARS epidemic, and the HCoVs NL63 and HKU1, identified in 2004 and 2005 respectively. The genome of the coronaviruses is a linear, non-segmented, positive-sense single-stranded RNA molecule of approximately 30 kb. The evolution of these viruses occurs through some features: the generation of multiple mutants during the replication resulting on a quasispecies structure of the viral population, the demonstrated ability of coronaviruses to establish persistent infections, the flexibility of the genome due to a high frequency of homologue or heterologue recombinations, the ability to jump barrier species and to adapt to the new environment. Two epidemiologic pictures of HCoV infections have to be distinguished: as suggested by recent studies, HCoVs except SARS-CoV, are distributed worldwide and cocirculate during seasonal outbreaks. The distribution of the different HCoV species varies according to the geographic area and season. In contrast, the SARS-CoV is responsible of the first emerging infectious disease of this millennium, infecting more than 8000 people between November 2002 and July 2003. Its circulation has been stopped by drastic public health policy. Human coronaviruses may be also involved in enteric and neurologic diseases. The detection of these viruses is difficult and mainly based on molecular assays (RT-PCR). There is no established specific therapy to date.

La survenue récente, en 2002 à 2003, de l'épidémie de SRAS (ou syndrome respiratoire aigu sévère), et l'identification de l'agent pathogène responsable, un coronavirus émergent dans la population humaine, ont conduit à un vif regain d'intérêt et une intensification importante des recherches sur ces virus. Les premiers coronavirus humains ont été identifiés dans les années 1960 dans le cadre d'infections respiratoires hautes d'allure bénigne. Ils ont été longtemps considérés comme un des agents principaux, avec les rhinovirus, du rhume banal. Même si rapidement, certains travaux ont suggéré leur implication dans des infections respiratoires plus graves, des pathologies entériques et neurologiques, ces virus sont longtemps restés un sujet marginal en médecine humaine. La plupart des données virologiques sur les coronavirus avant le SRAS intéresse le domaine vétérinaire, où ces virus peuvent être à l'origine d'infections graves avec de lourdes conséquences économiques sur les élevages de volailles et de porcs en particulier. Depuis 2003, 24 nouveaux coronavirus ont été identifiés, trois chez l'homme, dix chez les autres mammifères, et 11 chez les oiseaux. Le nombre de séquences de coronavirus référencées dans GenBank en juillet 2007 est de l'ordre de 3000, incluant 264 génomes complets de 25 espèces de coronavirus différents, soit une croissance exponentielle des données génétiques disponibles concernant ces virus [1] . Les recherches menées pour identifier les réservoirs animaux du SARS-CoV ont mis en évidence le fort potentiel évolutif de ces virus, leur très large spectre d'hôtes, et leur importante diversité génétique. L'objectif de cette revue est de présenter, de façon non exhaustive, les principales données virologiques, épidémiologiques et cliniques accumulées depuis plus de 50 ans sur ce groupe de virus.

Le genre « coronavirus » a été créé en 1967 et a regroupé à partir de critères essentiellement morphologiques des virus animaux connus depuis les années 1930 (virus de la bronchite infectieuse ou IBV, virus de l'hépatite murine ou MHV, virus de la gastroentérite porcine ou TGEV) et des virus alors récemment identifiés chez l'homme (souches B814, 229E, OC43, OC48, 692) [2] [3] [4] . Le terme « coronavirus » évoque l'aspect en couronne des virions en microscopie électronique (Fig. 1) . La taxinomie virale a ensuite été régulièrement revue : l'ordre des Nidovirales, créé en 1996, regroupe actuellement trois familles, les Coronaviridae, les Arteriviridae, et les Roniviridae. Tous ces virus ont en commun l'organisation du génome ARN et la stratégie de réplication, mais ils diffèrent dans leur morphologie, la structure de leur capside, et la taille de leur génome, qui va de 13 000 nucléotides pour les arterivirus à 31 000 nucléotides pour les coronavirus. La famille des Coronaviridae est constituée de deux genres, les coronavirus et les torovirus. Parmi les Nidovirales, seul le genre coronavirus comprend des virus identifiés chez l'homme [5] . Les (carcinome rectal humain) ; HCoV-NL63 (souche Amsterdam 1) a été isolé en 2004 sur la lignée LLC-MK2, le SARS-CoV sur cellules Vero E6 ; seul HCoV-HKU1 à ce jour n'a jamais été isolé en culture cellulaire et a été uniquement caractérisé par biologie moléculaire. Il est important de noter qu'en dehors des souches prototypes, les coronavirus restent très difficiles à cultiver et il existe peu d'isolats. Rappelons enfin que ces virus sont des agents de classe 2, sauf le SARS-CoV qui nécessite un laboratoire de confinement de niveau 3 pour sa manipulation.

Les coronavirus sont des particules virales enveloppées pléomorphes de 60 à 200 nm de diamètre. L'aspect en couronne visible en microscopie électronique est dû à la présence sur l'enveloppe virale de spicules en forme de massue de 20 nm de hauteur et constitués de la protéine de surface S (Fig. 1 ). Les autres glycoprotéines d'enveloppe sont la protéine M, la protéine E et, pour les coronavirus du groupe 2, l'hémaglutinine-estérase HE. La capside virale est de symétrie hélicoïdale, elle est constituée de la protéine N, qui est étroitement liée à l'ARN génomique (Fig. 2) . La protéine S est une glycoprotéine membranaire de type I, elle est organisée en trimères, et est composée de deux sous-unités nommées S1 (partie globulaire) et S2 (partie en forme de tige). La protéine S joue un rôle primordial dans les premières étapes du cycle viral : elle est responsable de l'attachement du virion à la cellule cible par sa sous-unité S1, et détermine en grande partie le tropisme tissulaire du virus et son spectre d'hôte ; elle est également responsable de la fusion membranaire par sa sousunité S2. Par ailleurs, elle est la cible principale de la réponse immunitaire cellulaire et humorale et induit la formation d'anticorps neutralisants [11] . De ce fait, comme la plupart des protéines de surface, elle présente des régions hypervariables, lui permettant d'échapper à la pression immunitaire, et, le cas échéant, de pouvoir élargir son tropisme cellulaire. La protéine S des coronavirus possède une faible activité hémagglutinante et se lie aux acides sialiques. Cependant, l'entrée dans les cellules cibles semble requérir l'interaction avec un récepteur protéique spécifique. Ainsi, des récepteurs cellulaires sont identifiés pour certains coronavirus : molécule CEACAM1 pour le virus de l'hépatite murine MHV, l'aminopeptidase N (APN) ou CD13 pour plusieurs coronavirus du groupe 1 (HCoV-229E, coronavirus porcins TGEV et PRCV, coronavirus canins et félins), la molécule ACE2 pour HCoV-NL63 et le SARS-CoV [11] [12] [13] [14] . Les interactions entre protéine S et récepteur semblent complexes, et de nombreuses données restent incomprises : le site de liaison de S à son récepteur (receptor binding domain [RBD]) est localisé dans différentes régions de la protéine selon l'espèce de coronavirus, le clivage de S en ses deux sous-unités S1 et S2 est variable selon le coronavirus et le type cellulaire, le rôle de la liaison aux acides sialiques n'est pas déterminé (corécepteur ?) [11, [15] [16] [17] . Certaines données expérimentales sont inattendues : malgré des séquences en aminoacides conservées au niveau de la protéine S1 des HCoV 229E et NL63, ces deux coronavirus humains utilisent des récepteurs différents (APN et ACE2, respectivement) ; par ailleurs, le SARS-CoV utilise le même récepteur cellulaire que NL63 alors que les séquences S1 sont éloignées, cependant le RBD des deux virus semble proche et il est absent chez les SL-CoV. L'hypothèse est posée d'une acquisition de ce domaine par recombinaison entre le SARS-CoV et un autre coronavirus proche de NL63 lors de son évolution chez l'homme [18] . L'apparente plasticité de la protéine S et du RBD permettrait aux coronavirus de s'adapter à différents récepteurs protéiques ou à des récepteurs hétérologues dans différentes espèces et serait un atout pour émerger chez de nouveaux hôtes.

Les coronavirus du groupe 2a sont caractérisés par l'existence d'une protéine HE qui forme une double rangée de petits spicules de 5 nm de hauteur à la surface du virion. Il s'agit d'une protéine dimérique possédant une activité hémagglutinante et acétyl-estérase. Le gène codant cette protéine est caractéristique des CoV du groupe 2a, cependant son expression est très variable. Ainsi, dans la plupart des isolats MHV, des mutations, délétions ou insertions ont conduit à la perte de la phase ouverte de lecture de ce gène [19] [20] [21] [22] [23] . Parmi les coronavirus humains, seules les souches OC43 et HKU1 possèdent le gène codant HE. Il existe une homologie d'environ 28 % entre la protéine de surface HEF du virus influenza C et la protéine HE du HCoV-OC43 et des coronavirus bovins (BCoV). Les virus influenza C et HCoV-OC43 infectant les mêmes tissus chez l'homme, cette homologie suggère l'acquisition de ce gène par recombinaison. Il est à noter que la protéine HEF du virus Influenza C possède une activité de fusion membranaire, absente chez la protéine HE des CoV [19, 21, 24, 25] . Les propriétés biologiques de cette protéine restent obscures. Elle reconnaît les récepteurs 

Le génome des coronavirus est une molécule d'ARN linéaire, non segmentée, directement infectieuse. Sa caractéristique principale est sa taille qui est de 27 à 31 000 nucléotides. Il s'agit du plus grand ARN viral connu. L'organisation génomique est conservée parmi toutes les espèces de coronavirus. Les deux premiers tiers du génome, soit environ 20 000 nucléotides, sont constitués de deux cadres de lecture ORF1a et 1b chevauchant codant deux précurseurs protéiques d'une taille et d'une complexité sans précédent. Ces précurseurs sont clivés en 15 à 16 fragments qui forment le complexe de réplication. En aval, on trouve les quatre à cinq gènes codant les protéines structurales, dans un ordre précis et conservé (HE-S-E-M-N). Le génome des coronavirus comprend aussi des gènes codant des protéines non structurales dont la fonction n'est pas encore connue. La réplication des coronavirus dans les cellules eucaryotes est entièrement intracytoplasmique, elle fait appel à une stratégie particulière aboutissant à la synthèse discontinue d'ARN subgénomiques de taille décroissante, ayant tous la même extrémité 3'. La taille du génome et la complexité du mode de réplication ont longtemps été un obstacle à l'étude des coronavirus. Les récents progrès réalisés dans les études de génétique inverse et de biochimie structurale permettront probablement de répondre aux nombreuses questions sur la biologie de ces virus [28] [29] [30] .

L'importante plasticité du génome des coronavirus fait de ces virus des agents à fort potentiel évolutif. Les deux modes d'évolution majeurs des coronavirus sont les mutations et les recombinaisons (Fig. 3 [31] [32] [33] [34] [35] .

La très grande taille du génome permet l'émergence de variants présentant de larges délétions, et permet l'utilisation de ces virus comme vecteurs viraux. L'exemple le plus connu est l'émergence du coronavirus porcin respiratoire ou PRCV, dans les années 1980. Le PRCV est un variant spontané du coronavirus porcin entérique ou TGEV. Il présente une délétion en phase de 672 nucléotides (224 acides aminés) dans le gène codant la protéine S1. Une des conséquences biologiques de cette grande délétion est le changement de tropisme du virus qui, d'entérique pour le TGEV, est devenu respiratoire pour le PRCV [36] De nombreuses études ont été menées à la recherche du réservoir animal du SARS-CoV. Dès l'identification, en mars 2003, du coronavirus responsable de l'épidémie de SARS, l'hypothèse d'un réservoir animal a été retenue. Les premières données sérologiques provenant de la province de Canton, ont montré une séroprévalence significativement plus élevée chez les personnes travaillant au contact des animaux, notamment sur les marchés vivants [46] . Rappelons que ces marchés hébergent pour une période limitée de nombreuses espèces animales ne partageant pas la même écologie dans les conditions naturelles ou les conditions d'élevage, ils constituent donc pour les virus une interface favorable au franchissement interspécifique. La première étude animale a été menée dès mai 2003, et a inclus 25 animaux appartenant à huit espèces différentes. Parmi eux, six civettes masquées (Paguma larvata) et un chien viverrin (Nyctereutes procyonoides) ont été trouvés porteurs de SL-CoV essentiellement par RT-PCR à partir de prélèvements nasaux et fécaux [47] . Dès cette époque, l'alarme a été donnée concernant la consommation de civettes, qui ont été éliminées des menus des restaurants suite à un abattage massif. La consommation de viande de civette est devenue populaire en Chine depuis les années 1980 ; on estime qu'en 2003, environ 40 000 civettes masquées étaient élevées dans 660 fermes sur l'ensemble du territoire chinois [48] . Ces animaux supportent la réplication du SL-CoV sans symptôme apparent et constituent le ou une partie du réservoir animal. Une étude ultérieure a montré que les civettes semblaient être contaminées lors de leur passage dans les marchés, le pourcentage de civettes prélevées dans les fermes d'élevage et SL-CoV positives étant nul [49] . Ces résultats sont cependant controversés [50] . Actuellement, dix génomes complets de SL-CoV provenant de civettes ont été séquencés. Leur comparaison avec les séquences de SARS-CoV humains montrent, sur environ 30 000 nucléotides, un total de 212 positions de variation, dont 209 dans une région codante protéique (73 de ces 209 sont silencieuses) [51] . L'épidémie de SARS a été divisée en trois périodes, précoce, intermédiaire, et tardive, sur la base des données moléculaires des souches prélevées chez les patients : la période précoce s'étend de novembre 2002 à janvier 2003, l'intermédiaire de janvier à février 2003, et la tardive de février à juillet 2003. À cette date, la transmission interhumaine de SARS-CoV a été déclarée interrompue. Les séquences de SARS-CoV de la période précoce sont proches des séquences de SL-CoV des civettes, en particulier l'existence d'une séquence de 29 nucléotides située au niveau de l'ORF8, qui a ensuite disparue lors de l'adaptation du virus à l'homme (délétion de 29 nt) [52] . Au cours de l'évolution du SARS-CoV, la mutation du résidu aminoacide 487 (de serine chez la civette en thréonine chez l'homme) de la protéine S semble avoir contribué de façon importante à l'adaptation du SARS-CoV au récepteur humain ACE2 [53] .

Certaines chauves-souris du genre Rhinolophus ont récemment été identifiées comme le réservoir naturel de SL-CoV par deux équipes indépendantes [54, 55] . En particulier, le bat SL-CoV a été détecté par RT-PCR chez l'espèce Rhinolophus [48] .

En dehors des civettes masquées et des chauves-souris, d'autres animaux ont été testés (29 espèces différentes, 13 familles, huit ordres, deux classes), et certains (sept espèces) ont été trouvés porteurs du virus dans certaines circonstances. Les essais d'infection expérimentales, en vue d'obtenir des modèles, notamment pour le développement de vaccins, ont montré que de nombreux mammifères supportaient la réplication du SARS-CoV (singes, chats, furets, souris, porcs, cobayes, hamsters), cependant, la transmission de virus à partir des animaux inoculés semble difficile [48] .

En conclusion, l'hypothèse actuellement retenue est l'existence d'un réservoir naturel de SL-CoV chez les chauves-souris. Ces animaux, seuls mammifères volants, constituent à eux seuls 20 % de l'ensemble des mammifères, ils sont répartis sur tout le globe, et sont identifiés comme le réservoir de nombreux virus émergents ou réémergents dans la population humaine : virus Hendra, virus Nipah, lyssavirus, virus Ebola. Il est à noter que les chauves-souris hébergent d'autres coronavirus, notamment un bat-CoV du groupe 1. Ce réservoir naturel serait à l'origine de la contamination de plusieurs espèces animales trouvées sur les marchés, parmi elles, les civettes Paguma Larvata auraient un rôle amplificateur important et serait à l'origine de la contamination des humains (Fig. 4 ).

La connaissance des modes de transmission constitue l'un des éléments les plus importants pour la prévention des infections respiratoires virales, et cela d'autant plus qu'il n'existe pas encore de traitement spécifique pour beaucoup d'entre elles. Les durées d'incubation des infections à coronavirus humains sont courtes : de l'ordre de trois jours pour les CoV classiques, et de deux à dix jours pour le SARS-CoV. Les durées d'excrétion virale dans les voies respiratoires sont moins bien connues, l'ARN des HCoV classiques est détectable pendant environ 14 jours dans les voies respiratoires [56] . L'ARN du SARS-CoV peut être détecté par RT-PCR dans les sécrétions respiratoires, les selles, et les urines des patients jusqu'à environ 30 jours après le début des signes cliniques. Cependant, l'isolement en culture de formes infectieuses n'a pas été possible à partir de ces prélèvements après trois semaines de maladie [57] . L'apparente dissociation des résultats moléculaires et cellulaires peuvent être le fait d'un manque de sensibilité des systèmes de culture, ou la neutralisation des formes infectieuses par l'immunité locale.

La transmission des CoV se fait principalement de façon directe par les gouttelettes de sécrétions oropharyngées dispersées par la toux d'une personne infectée et symptomatique. Au cours du SRAS, les personnes infectées étaient essentiellement celles qui avaient eu un contact rapproché avec un cas (vie commune ou prise en charge). Le port de masque et le lavage des mains sont les mesures de prévention les plus efficaces [58] . La dissémination virale aérienne semble peu fréquente ainsi que la transmission indirecte « manu-portée » ; cependant, ces voies de transmission doivent être prises en compte pour le contrôle des épidémies, notamment en milieu de soins. Les études de « survie » ou de maintien de l'infectiosité dans l'air sont rares et difficiles. L'absence de standardisation et de maîtrise de nombreux paramètres rendent difficilement comparables les données de la littérature. Quoi qu'il en soit, les coronavirus perdent leur infectiosité au contact des désinfectants et fixateurs les communément utilisés [59] . Le nombre de cas secondaires à partir d'un cas index n'a été étudié que dans le cadre du SRAS en 2003. Ce virus est modérément contagieux, avec un nombre moyen de cas secondaires estimé de 2,2 à 3,6. Cependant, des évènements de superpropagation avec plusieurs dizaines de cas secondaires ont été décrits, et ont joué un rôle important dans la diffusion de la maladie [60] .

Le SRAS constitue une histoire particulière au sein des infections à coronavirus ; cette épidémie a été particulièrement bien documentée. Elle a été divisée rétrospectivement en trois périodes décrites plus haut. La phase précoce consiste en l'émergence de plusieurs cas de pneumopathies atypiques chez des individus sans lien épidémiologique dans la province de Canton. La phase intermédiaire débute par une épidémie nosocomiale hospitalière (106 cas secondaires à partir d'un patient index). La phase tardive correspond à la diffusion mondiale de l'épidémie à partir de l'hôtel Métropole à Hong Kong. Dans cet hôtel, un patient index contaminera 12 personnes logeant au même étage, et en transfert vers des destinations variées [52, 61] . L'alerte mondiale est donnée par l'OMS le 12 mars 2003. Environ 8000 cas probables et 800 décès ont été déclarés, la grande majorité en Chine. Le taux de mortalité estimé est égal à 0 % pour les sujets de moins de 35 ans, de 7 % pour les sujets de 35 à 65 ans, et de 47 % chez les sujets de plus de 65 ans. La fin de la transmission interhumaine est déclarée par l'OMS en juillet 2003, elle a été obtenue grâce aux mesures sanitaires drastiques appliquées dans les différents pays. En France, l'institut de veille sanitaire a été chargé de la surveillance et de l'investigation épidémiologique nationale des cas de SRAS. En mai 2003, 426 cas possibles ont été notifiés, sept ont été considérées comme probables et seulement quatre ont été confirmés par la biologie [62] . Depuis juillet 2003, plusieurs cas de contamination de laboratoire ont été rapportés en Asie. Enfin, les rapports épidémiologiques émanant du Guangdong Center for Disease Control and Prevention ont rapporté qu'en janvier 2004, soit six mois après la fin de l'épidémie, quatre patients ont été hospitalisés pour une infection bénigne par le SARS-CoV. L'étude moléculaire de ces souches a conclu qu'elles dérivaient de la même source que les souches épidémiques de 2002 à 2003 [51] . Ces résultats sont importants car ils montrent que la réémergence du SARS-CoV reste possible, et doit faire l'objet d'une surveillance, notamment dans cette région du monde, où d'autres virus respiratoires potentiellement émergent circulent largement. Le diagnostic virologique des infections respiratoires même bénignes est un élément central de cette surveillance.

Concernant les autres coronavirus humains, des données épidémiologiques anciennes étaient disponibles avant le SRAS pour les coronavirus classiques 229E et OC43. Parmi toutes les souches isolées dans les années 1960, seules celles-ci ont été maintenues en culture et étudiées. Ces données proviennent des grandes études d'épidémiologie descriptive menées notamment aux États-Unis dans les années 1970 [63] [64] [65] [66] . Ces études ont montré que les HCoV représentaient un groupe de pathogènes respiratoires importants pour tous les groupes d'âge. Ils sont, avec les rhinovirus, les principaux agents des infections respiratoires hautes, et sont aussi impliqués dans les infections respiratoires basses (bronchite, bronchiolite, pneumopathies, exacerbations d'asthme). Les primo-infections surviennent dans les premières années, et les réinfections sont fréquentes toute au long de la vie. Ces réinfections sont symptomatiques dans environ 45 % des cas. Le taux d'infection est relativement uniforme dans tous les groupes d'âge ; cette situation est particulière, et diffère de celle observée pour des virus respiratoires comme le virus respiratoire syncytial (VRS), pour lequel les taux d'infection diminuent avec l'âge. Les coronavirus classiques circulent sur un mode épidémique, le plus souvent entre janvier et mai dans les zones à climat tempéré. Le caractère cyclique et alternatif des souches 229E et OC43 avait été souligné, ainsi que l'existence probable d'autres sérotypes, suggérée par l'utilisation combinée de plusieurs techniques sérologiques telles que la fixation du complément, l'inhibition de l'hémagglutination, et la séroneutralisation [67] .

Concernant les nouveaux coronavirus NL63 et HKU1, leur identification récente rend compte d'un nombre réduit de données épidémiologiques. Plusieurs points sont à souligner concernant leur découverte. Le HCoV-NL63 est un coronavirus de groupe 1 découvert trois fois par trois équipes différentes [9, 68, 69] . La « paternité » de ce virus revient cependant à Lia van der Hoek et al. qui ont identifié ce virus par une technique moléculaire originale à partir d'un prélèvement respiratoire d'un nourrisson de sept mois hospitalisé pour bronchiolite en janvier 2003. La souche prototype a été appelée Amsterdam 1 [9] . Une autre équipe hollandaise a identifié le même virus à partir d'un prélèvement respiratoire réalisé en 1988 chez un garçon souffrant d'une pneumopathie [69] . Cette observation, et d'autres études rétrospectives ont montré que NL63 n'était pas un virus émergent, mais un virus circulant déjà dans la population humaine, et nouvellement identifié. Certains auteurs pensent qu'il s'agit peut-être de la souche B814, isolé dans les années 1960, et perdue ensuite en laboratoire [9, [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] . Le HCoV-HKU1, lui, est un coronavirus du groupe 2a, découvert à Hong Kong en 2005, chez un patient de 71 ans hospitalisé pour une pneumonie. Ce virus a été caractérisé sur le plan moléculaire, et n'a pas encore été adapté à la culture cellulaire. La même équipe a ensuite déterminé trois génotypes différents A, B, et C de HCoV-HKU1, le génotype C étant un recombinant des génotypes A et B [10, 76] . Là encore, ce virus n'est pas responsable d'une maladie nouvelle, seule sa connaissance est émergente [77] [78] [79] . En 2006 et 2007, un certain nombre d'études a été publié sur la circulation des quatre HCoV hors SARS-CoV. Ces études sont peu comparables dans la mesure où un grand nombre de paramètres diffèrent d'une étude à l'autre : région, saison, population cible (enfants, adultes, hospitalisés ou non, terrain immunitaire), et méthodes de détection moléculaire utilisées. Elles ont néanmoins confirmé le caractère épidémique des infections à coronavirus, à la jonction hiver-printemps (pic en février). Les quatre HCoVs co-circulent, avec cependant des variations dans la distribution des différentes espèces selon la géographie et les années. Le caractère annuel régulier des épidémies reste à étudier. Les coronavirus sont en général placés en quatrième ou cinquième position dans la détection des virus respiratoires, derrière les rhinovirus, le VRS, l'hMPV et les virus influenza ; avec une fréquence équivalente à celle des virus parainfluenza (Fig. 5 ). Le taux de détection moléculaire dans les prélèvements va de 3 à 11 % [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] .

Les HCoVs sont essentiellement étudiés dans le cadre d'infections respiratoires. Leur implication précise dans des pathologies digestives et neurologiques chez l'homme est encore controversée. Les HCoV sont détectables dans les selles. Ils ont été mis en cause dans les entérocolites nécrosantes du nourrisson dans les années 1980, et dans les diarrhées aiguës et chroniques, suite à l'observation en microscopie électronique de particules virales dans les selles : ces particules à la morphologie caractéristique ont été alors désignées sous le nom de human enteric coronavirus (HEVC) ou coronavirus-like particles (CVLPs) [87, 88] . L'ARN des HCoV est détectable dans les selles de patients présentant des infections respiratoires à HCoV accompagnées de signes digestifs [78] . S'agit-il seulement d'une excrétion digestive ou de la détection d'un agent responsable des symptômes entériques ? Il faut noter qu'un certain nombre de coronavirus animaux sont responsables d'authentiques pathologies entériques graves, avec une mortalité importante, notamment chez les nouveau-nés. Concernant le système nerveux central, les HCoV font partie de la longue liste d'agents potentiellement responsables de pathologies démyélinisantes, notamment de la sclérose en plaque. Certaines études ont montré le caractère neuroinvasif des HCoV classiques et suggèrent l'existence d'infections persistantes dans le tissu cérébral [89, 90] . Rappelons que le paradigme de la SEP est l'encéphalomyélite induite par l'infection expérimentale de souris par certaines souches neurotropes de coronavirus murins (MHV).

Les HCoV sont essentiellement responsables d'infections respiratoires. Comme de nombreux virus, leur responsabilité n'est pas toujours prouvée par le contrôle des critères du postulat de Koch adapté aux virus par Rivers en 1937 (ensemble de six critères établissant un virus comme cause de la maladie). Cependant, certaines preuves directes ou indirectes ont pu être apportées pour les coronavirus classiques et les infections respiratoires hautes (inoculation à des volontaires sains), pour HCoV-HKU1 et les infections respiratoires basses (séroconversion), et pour le SARS-CoV (inoculation expérimentale à l'animal) [10, 91, 92] . Les études récentes montrent que les patients infectés par un HCoV hors SARS-CoV peuvent présenter une infection respiratoire haute (rhinite, laryngite, otite) ou basse (bronchite, bronchiolite, ou pneumopathies) [71] [72] [73] [74] 77, [80] [81] [82] [84] [85] [86] . Quelques particularités ont été soulignées dans certaines études, comme l'association plus fréquente de l'infection par HCoV-NL63 et la survenue de laryngite [75] syndrome de détresse respiratoire grave nécessitant une ventilation assistée. Cette aggravation de la symptomatologie se fait alors qu'une réponse immunitaire s'est mise en place, suggérant un mécanisme immunopathologique. De nombreux patients atteints de SRAS ont reçu divers protocoles incluant ribavirine et corticoïdes. L'issue se fait soit vers la mort par défaillance multiviscérale, soit vers la guérison. Chez certains patients, des signes de fibrose pulmonaire séquellaires visible au scanner ont été décrites après plusieurs mois d'évolution. Il est à noter que des cas d'infections peu symptomatiques par le SARS-CoV ont été décrites [93, 94] .

La détection des HCoV est réalisée dans un nombre restreint de laboratoires de virologie, et uniquement sur des prélèvements respiratoires. Les techniques moléculaires sont les méthodes de choix pour la détection des HCoV, virus difficilement cultivables, et pour lesquels il n'existe pas d'anticorps spécifiques validés pour une utilisation à visée diagnostique. La détection de l'ARN des HCoV est réalisée par RT-PCR, suivie soit d'une PCR nichée, soit d'une hybridation moléculaire confirmant la spécificité du produit amplifié. Actuellement, comme pour tous les virus, ces techniques ont tendance à être remplacées par des PCR en temps réel, qui présentent l'avantage de réaliser une amplification spécifique en une seule réaction et en tube fermé. Il existe de nombreuses techniques originales publiées pour chaque espèce de HCoV depuis de nombreuses années. Cependant, l'identification de nouveaux coronavirus (HCoV NL63 et HKU1) et la mise en évidence pour certains de différents génotypes rendent de plus en plus complexe la détection de ces virus. La disponibilité de séquences de plus en plus nombreuses et d'origine géographique diverse permet d'apprécier la diversité génétique de ce groupe de virus, et d'affiner le choix des amorces d'amplification. L'objectif principal d'un outil de détection des HCoV est de disposer d'une technique fiable, sensible, et dont le coût et la faisabilité reste raisonnable. Deux principales stratégies sont développées. La première consiste à développer des techniques « consensus », contenant des amorces choisies dans la région du génome la plus conservée au sein des groupes 1 et 2 des coronavirus, soit le premier cadre de lecture (ORF1a/b). Ces amorces contiennent un nombre variable de positions dégénérées, de façon à amplifier en théorie les 4, voire les 5 HCoV. L'autre stratégie est le développement de techniques dites multiplex, utilisant simultanément, dans le même mélange réactionnel plusieurs couples d'amorces spécifiques des différents HCoV. Les régions du génome choisies sont en général les gènes de structure N ou M. Cette stratégie reste encore difficile à appliquer aux techniques temps réel. Elle semble néanmoins plus sensible que les techniques consensus [86, 95] . Concernant le SARS-CoV, il existe deux techniques commerciales de PCR temps réel (RealArt HPA Coronavirus LC kit, Artus, et Light Cycler SARS-CoV quantification kit Roche), ces techniques ont été développées à partir des souches circulant en 2003, elles devront être réévaluées en cas de résurgence de ce virus.

La détection des HCoV hors SARS-CoV sur d'autres prélèvements tels que les selles est possible, mais uniquement dans le cadre d'études visant à clarifier leur rôle dans la survenue de pathologies digestives. Rappelons que les selles ont constitué le meilleur prélèvement pour le diagnostic virologique du SRAS [57] . La détection des HCoV hors SARS-CoV est utile notamment pour un diagnostic virologique précis des infections respiratoires dans le cadre hospitalier, regroupant la majorité des formes sévères, elle reste cependant lourde à mettre en place, et ne constitue pas toujours une priorité, étant donné le nombre grandissant de virus identifiés dont l'étude est importante à développer.

Les coronavirus ont bénéficié d'une large couverture médiatique secondaire à l'épidémie de SRAS de 2002 à 2003. De nombreux laboratoires ont alors consacré leur recherche à ce groupe de virus. Les progrès réalisés sur la connaissance de ces virus depuis cinq ans sont très significatifs, et permettent de mieux appréhender leur complexité et leur potentiel évolutif, notamment via le franchissement de barrière d'espèces. Ces connaissances sont importantes pour l'ensemble du monde viral qui comprend la quasi-totalité des malades infectieuses émergentes ; elles permettent aussi d'élargir les collaborations entre différents professionnels, eux-mêmes enfermés dans les différentes « niches écologiques » : chercheurs, virologues médicaux et vétérinaires, cliniciens, zoologistes. . .

CoVDB: a comprehensive database for comparative analysis of coronavirus genes and genomes

The morphology of three previously uncharacterized human respiratory viruses that grow in organ culture

A new virus isolated from the human respiratory tract

Recovery in tracheal organ cultures of novel viruses from patients with respiratory disease

Nidovirales: a new order comprising Coronaviridae and Arteriviridae

A comparative sequence analysis to revise the current taxonomy of the family Coronaviridae

Identification of a novel coronavirus in patients with severe acute respiratory syndrome

Characterization of a novel coronavirus associated with severe acute respiratory syndrome

Identification of a new human coronavirus

Characterization and complete genome sequence of a novel coronavirus, coronavirus HKU1, from patients with pneumonia

Coronavirus binding and entry

Human coronavirus NL63 employs the severe acute respiratory syndrome coronavirus receptor for cellular entry

Angiotensin-converting enzyme 2 is a functional receptor for the SARS coronavirus

Human aminopeptidase N is a receptor for human coronavirus 229E

Coronavirus spike proteins in viral entry and pathogenesis

Localization of neutralizing epitopes and the receptor-binding site within the amino-terminal 330 amino acids of the murine coronavirus spike protein

A 193-amino acid fragment of the SARS coronavirus S protein efficiently binds angiotensinconverting enzyme 2

The S proteins of human coronavirus NL63 and severe acute respiratory syndrome coronavirus bind overlapping regions of ACE2

The Coronavirus Hemagglutinin-esterase Glycoprotein

Expression of hemagglutinin esterase protein from recombinant mouse hepatitis virus enhances neurovirulence

Structure and expression of the bovine coronavirus hemagglutinin protein

Luxury at a cost? Recombinant mouse hepatitis viruses expressing the accessory hemagglutinin esterase protein display reduced fitness in vitro

Heterogeneity of gene expression of the hemagglutinin-esterase (HE) protein of murine coronaviruses

Human and bovine coronaviruses recognize sialic acid-containing receptors similar to those of influenza C viruses

The hemagglutinin/esterase gene of human coronavirus strain OC43: phylogenetic relationships to bovine and murine coronaviruses and influenza C virus

Analysis of cellular receptors for human coronavirus OC43

Sialic acids as receptor determinants for coronaviruses

Coronavirus RNA synthesis: transcription

The molecular biology of coronaviruses

The Coronavirus replicase gene: special enzymes for special viruses

Evolution of mouse hepatitis virus (MHV) during chronic infection: quasispecies nature of the persisting MHV RNA

Detection of infectious bronchitis virus by real-time reverse transcriptase-polymerase chain reaction and identification of a quasispecies in the Beaudette strain

Preliminary studies on feline coronavirus distribution in naturally and experimentally infected cats

Quasispecies development by high frequency RNA recombination during MHV persistence

Inter-and intra-variant genetic heterogeneity of human coronavirus OC43 strains in France

Le coronavirus porcin PRCV: un virus émergent pas comme les autres

Feline coronavirus type II strains 79-1683 and 79-1146 originate from a double recombination between feline coronavirus type I and canine coronavirus

Evolutionary history of the closely related group 2 coronaviruses: porcine hemagglutinating encephalomyelitis virus, bovine coronavirus, and human coronavirus OC43

Circulation of genetically distinct contemporary human coronavirus OC43 strains

Complete genomic sequence of human coronavirus OC43: molecular clock analysis suggests a relatively recent zoonotic coronavirus transmission event

Biological and genetic analysis of a bovine-like coronavirus isolated from water buffalo (Bubalus bubalis) calves

Detection of a group 2 coronavirus in dogs with canine infectious respiratory disease

Characterization of a coronavirus isolated from a diarrheic foal

Biologic, antigenic, and full-length genomic characterization of a bovinelike coronavirus isolated from a giraffe

Analysis of the genome sequence of an alpaca coronavirus

Isolation and characterization of viruses related to the SARS coronavirus from animals in southern China

A review of studies on animal reservoirs of the SARS coronavirus

Molecular evolution analysis and geographic investigation of severe acute respiratory syndrome coronavirus-like virus in palm civets at an animal market and on farms

Development and evaluation of a multitarget real-time Taqman reverse transcription-PCR assay for detection of the severe acute respiratory syndrome-associated coronavirus and surveillance for an apparently related coronavirus found in masked palm civets

Cross-host evolution of severe acute respiratory syndrome coronavirus in palm civet and human

Molecular evolution of the SARS coronavirus during the course of the SARS epidemic in China

Structure of SARS coronavirus spike receptor-binding domain complexed with receptor

Severe acute respiratory syndrome coronavirus-like virus in Chinese horseshoe bats

Bats are natural reservoirs of SARS-like coronaviruses

Frequent detection of human coronaviruses in clinical specimens from patients with respiratory tract infection by use of a novel real-time reverse-transcriptase polymerase chain reaction

Detection of SARS coronavirus in patients with suspected SARS

Effectiveness of precautions against droplets and contact in prevention of nosocomial transmission of severe acute respiratory syndrome (SARS)

Efficacy of various disinfectants against SARS coronavirus

Superspreading SARS events

SARS: retrospective cohort study among German guests of the Hotel 'M

Introduction of SARS in France

Virologic studies of acute respiratory disease in young adults. V. Coronavirus 229E infections during six years of surveillance

Seroepidemiologic survey of coronavirus (strain 229E) infections in a population of children

Seroepidemiologic survey of coronavirus (strain OC 43) related infections in a children's population

The Tecumseh study of respiratory illness. VI. Frequency of and relationship between outbreaks of coronavirus infection

Coronavirus humains

Evidence of a novel human coronavirus that is associated with respiratory tract disease in infants and young children

A previously undescribed coronavirus associated with respiratory disease in humans

New human coronavirus, HCoV-NL63, associated with severe lower respiratory tract disease in Australia

Human coronavirus NL-63 infections in children: a 1-year study

Human coronavirus NL63 infection and other coronavirus infections in children hospitalized with acute respiratory disease in Hong Kong

Detection of human coronavirus-NL63 in children in Japan

Human coronavirus NL63, France

Croup is associated with the novel coronavirus NL63

Comparative analysis of twelve genomes of three novel group 2c and group 2d coronaviruses reveals unique group and subgroup features

Evidence of human coronavirus HKU1 and human bocavirus in Australian children

Detection of the new human coronavirus HKU1: a report of 6 cases

Clinical and molecular epidemiological features of coronavirus HKU1-associated community-acquired pneumonia

Impact of human coronavirus infections in otherwise healthy children who attended an emergency department

A prospective hospital-based study of the clinical impact of non-severe acute respiratory syndrome (Non-SARS)-related human coronavirus infection

Genetic variability of human coronavirus OC43-, 229E-, and NL63-like strains and their association with lower respiratory tract infections of hospitalized infants and immunocompromised patients

Human respiratory coronavirus HKU1 versus other coronavirus infections in Italian hospitalised patients

Clinical disease in children associated with newly described coronavirus subtypes

Coronavirus HKU1 and other coronavirus infections in Hong Kong

Human (non-severe acute respiratory syndrome) coronavirus infections in hospitalised children in France

Association of coronavirus infection with neonatal necrotizing enterocolitis

Intestinal lesions containing coronavirus-like particles in neonatal necrotizing enterocolitis: an ultrastructural analysis

Neuroinvasion by human respiratory coronaviruses

Persistent infection of neural cell lines by human coronaviruses

Effects of a ''new'' human respiratory virus in volunteers

Koch's postulates fulfilled for SARS virus

A major outbreak of severe acute respiratory syndrome in Hong Kong

Clinical progression and viral load in a community outbreak of coronavirusassociated SARS pneumonia: a prospective study

A novel pancoronavirus RT-PCR assay: frequent detection of human coronavirus NL63 in children hospitalized with respiratory tract infections in Belgium


