正冠狀病毒亞科 （學名 ：Orthocoronavirinae 冠状病毒 （拉丁文／英文：coronavirus ），是一类可感染哺乳动物 與鸟类 的病毒 ，属于网巢病毒目 冠状病毒科 [ 4] [ 5] 包膜 的正單鏈RNA病毒 [ 6] 1920年代 感染雞 隻的傳染性支氣管炎病毒 （IBV），1960年代始發現造成人類普通感冒 的冠狀病毒，而冠狀病毒之名則是在1968年發表，得名自其表面的棒狀突起（刺突）。
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冠狀病毒的基因組 大小介於26000與32000nt 之間，是RNA病毒中基因組大小位居前列者[ 7] 刺突蛋白 （S）又稱棘蛋白、包膜蛋白（E）、膜蛋白（M）和核殼蛋白（N）等四種結構蛋白、複製酶（ORF1a/b）與若干輔助蛋白；冠状病毒可利用自身合成的複製酶 及蛋白酶 ，合成上述蛋白及其它非結構蛋白；部分冠狀病毒還能合成而具有血細胞凝集素酯酶
刺突蛋白可與宿主細胞表面的受體 結合，使病毒包膜和宿主細胞的膜融合以感染細胞。進入宿主細胞後，冠狀病毒會造成細胞內膜的重組，並在特化的膜結構中進行複製與轉錄 ，轉錄時會發生模板跳轉而產生許多長度不一的次基因組RNA 基因重組 的機制。次基因組RNA與完整的mRNA 皆可被轉譯 成蛋白質，複製酶（ORF1a/b）在轉譯時會發生-1核糖體移碼 而產生1a或1ab兩種多聚蛋白，可分別被自身的蛋白酶切割而形成14種非結構蛋白，參與病毒的轉錄與複製，其中一個非結構蛋白nsp14具有校對 的功能，使冠狀病毒複製的準確度高於其他RNA病毒，可能是其得以維持較長基因組的原因。冠狀病毒的感染會影響細胞的許多訊息傳遞途徑 ，引發免疫反應，而病毒也有許多機制加以抵抗。
冠狀病毒依基因組成序列分為甲型 、乙型 、丙型 與丁型 等四個屬 ，其中甲型與乙型冠狀病毒為感染哺乳動物，其共祖可能是蝙蝠病毒 ，丙型與丁型冠狀病毒則以感染鳥類為主，其共祖應是鳥類病毒，而乙型冠狀病毒的Embecovirus 亞屬 可能是起源自感染鼠類的病毒，其中的鼠肝炎病毒 為冠狀病毒研究的模式病毒 ，冠狀病毒的許多分子機制皆是通過研究此病毒而被闡明。
已知可感染人类的冠状病毒共有7种，其中有4種（人類冠狀病毒229E 、人類冠狀病毒OC43 、人類冠狀病毒NL63 與人類冠狀病毒HKU1 ）可引发普通感冒 ，另外3種為導致嚴重疾病的严重急性呼吸道综合征冠状病毒 （SARS-CoV）、中東呼吸症候群冠狀病毒 （MERS-CoV）與严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2 （SARS-CoV-2），皆曾在全球各地造成疫情。此外還有許多冠狀病毒可感染家畜與家禽、寵物、實驗動物和野生動物，例如感染雞隻的禽冠狀病毒 、感染豬隻的數種豬冠狀病毒 、感染犬與貓的犬冠狀病毒 和貓冠狀病毒 、感染實驗小鼠 與大鼠 的鼠冠狀病毒。
冠狀病毒的學名Coronavirus 為最早研究人類冠狀病毒的英國病毒學家瓊·阿爾梅達 大衛·A·泰瑞爾 [ 8] 自然 》的一篇文章[ 9] 拉丁文 的corona ，意指「皇冠」或「花環」，這個詞本身則來自希臘文 的κορώνη （korṓnē），意指「花環」[ 10] [ 11] Corona 稱呼此類病毒的原因是在電子顯微鏡 下觀察時，可見其病毒顆粒表面由刺突蛋白（spike protein）所構成、形似光暈的棒狀突起[ 8] [ 12]
1971年，國際病毒命名委員會（現已改名為國際病毒分類委員會 ）將冠狀病毒（Coronavirus ）接受為一屬名[ 13] 甲型冠狀病毒屬 、乙型冠狀病毒屬 、丙型冠狀病毒屬 與丁型冠狀病毒屬 等四個屬[ 14]
由左至右分別為人類冠狀病毒229E、人類冠狀病毒B814與傳染性支氣管炎病毒在電子顯微鏡下的影像 冠狀病毒感染動物最早的紀錄是1920年代晚期，美國飼養的雞隻出現急性呼吸道感染[ 15] 北達科他州 雞隻呼吸道感染的詳細報告，指出被感染的小雞有喘氣與倦怠的症狀，且具有40%至90%的高死亡率[ 16] [ 17] 傳染性支氣管炎病毒 （IBV），1937年研究人員首度成功在實驗室培養此病毒[ 18] 小鼠 腦部 的鼠肝炎病毒 JHM株系（MHV-JHM）[ 19] [ 13]
1960年代，感染人類的冠狀病毒漸被發現[ 20] [ 21] 大衛·A·泰瑞爾 英國醫學研究委員會 感冒研究單位 [ 22] [ 23] [ 24] [ 25] 腺病毒 與鼻病毒 等其他感冒病毒的方法試圖培養該病毒時卻告失敗，後來使用由器官培養 氣管 組織才成功培養此病毒[ 26] 芝加哥大學 分離了新的感冒病毒毒株，於1966年發表，即為人類冠狀病毒229E [ 27] 醚 處理後即失去活性，顯示它們具有包膜 [ 22] [ 27]
1967年，倫敦聖湯瑪士醫院 的病毒學家瓊·阿爾梅達 [ 28] [ 29] 美國國家衛生院 的團隊發現了另一種造成感冒的新病毒株人類冠狀病毒OC43 [ 30] [ 31] [ 32] 補體結合試驗 [ 19] [ 9] [ 33] [ 34] 蘇珊·魏斯 回憶，當時全世界研究冠狀病毒的科學家約只有數十人，大多研究鼠肝炎病毒，也有些人研究人類感冒病毒與家禽、家畜的冠狀病毒[ 35]
2000年後，冠狀病毒已造成三次嚴重的疫情爆發。2002年底，中华人民共和国广东省 爆發了非典型肺炎 ，演變成為期近一年的SARS事件 ，疫情擴散至29個國家，超過8000人感染，其中774人死亡。此感染為新發現的冠狀病毒SARS-CoV 造成，疑似是由市場中的果子貍 傳染給人類，但後續研究顯示蝙蝠 才是SARS病毒的自然宿主 。2012年，沙烏地阿拉伯 爆發了中東呼吸綜合症疫情 ，為另一新種冠狀病毒中東呼吸症候群冠狀病毒 （MERS-CoV）造成，可能經駱駝 傳染給人類，疫情隨後擴散至西亞其他國家與韓國 ，共有超過1000人感染，約400人死亡。2019年12月，新型冠狀病毒严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2 在中华人民共和国湖北省 武汉市 造成不明肺炎疫情 ，2020年初全球各地开始检测出此新型冠狀病毒，并判定为全球大流行 ，截至2023年3月10日[ 38] [ 38]
2003年SARS疫情結束後，又有人類冠狀病毒NL63 與人類冠狀病毒HKU1 兩種造成普通感冒的冠狀病毒被發現[ 25] [ 39] [ 40]
SARS-CoV的基因組 冠狀病毒的基因組 為正單鏈RNA ，基因組長度介於26000至32000nt 之間[ 7] RNA病毒 中基因組最大的一類病毒之一，且與細胞生物的信使核糖核酸 一樣具有5′端帽 和3′端聚線苷酸尾 ，其基因組基本結構為5′非轉譯區 （5'UTR）－複製酶（ORF1a/b）－刺突蛋白（S）－包膜蛋白（E）－膜蛋白（M）－核殼蛋白（N）－3′非轉譯區 （3'UTR）－3′端聚線苷酸尾。編碼複製酶的開放閱讀框 ORF1a/b占了基因組總長的2/3，可轉譯 出一個多聚蛋白（polyprotein），此多聚蛋白有自我切割的活性，可自行切割成16個非結構蛋白 [ 41] [ 42] [ 41] 免疫反應 相關的功能[ 34]
冠狀病毒基因組中的5′非轉譯區（5'UTR）與3′非轉譯區（3'UTR）均為病毒複製與轉錄所需，分別具有數個演化上保守 的莖環 [ 43]
冠狀病毒的5'UTR約長200－300nt[ 44] 牛冠狀病毒 、SARS相關冠狀病毒 與一些丙型、丁型冠狀病毒在莖環2與莖環4中間還多了莖環3（SL3）[ 45] [ 46] [ 44] [ 47] [ 44] [ 註 1] 上游開放閱讀框 （uORF），可抑制複製酶1ab的轉譯 ，實驗結果顯示SL4對突變 的容忍度高，甚至將鼠冠狀病毒的SL4置換成不同的序列也不影響其複製（但若將其刪除則病毒無法存活），因而有假說認為其主要功能是冠狀病毒轉錄次基因組RNA [ 44] [ 48] [ 註 1] [ 44] [ 49]
此外，許多冠狀病毒在SL4的下游還有另一莖環SL5，甲型與乙型冠狀病毒的SL5已超越5'UTR的範圍，包含部分複製酶ORF1a的序列，其中甲型冠狀病毒的序列較為保守，這兩屬的冠狀病毒SL5由SL5a、SL5b與SL5c等三個較小的莖環組成，三者頂部均有5'-UUCCG(U/C)-3'的序列，有學者認為可能是某些冠狀病毒組裝所需的包裝信號（packaging signal）[ 50] [ 46] [ 44] [ 51]
甲型冠狀病毒的5'UTR，由左至右為SL1、SL2、SL4、SL5
SARS相關冠狀病毒的5'UTR，由左至右為SL1、SL2、SL3、SL4、SL5
丁型冠狀病毒的5'UTR，由左至右為SL1、SL2、SL3、SL4
冠狀病毒的3'UTR約長300－500nt（不計3′端聚線苷酸尾）[ 44] 5端 （緊接在核殼蛋白基因的3端之後）為一凸起的莖環（bulged stem-loop；BSL），約長70nt，部分丙型冠狀病毒可能也有此結構[ 52] [ 51] 假結結構 （PK），可能為病毒複製所需，此區域的一個莖環（PK-SL2）頂部序列和BSL末端的序列配對而形成假結，甲型冠狀病毒因無BSL，PK-SL2是與上游的一個小型莖環配對形成假結[ 53] 分子開關 [ 44] [ 54]
PK的下游為另一個較長、具有許多分支的莖環[ 55] [ 56] [ 44]
甲型冠狀病毒的3'UTR
乙型冠狀病毒的3'UTR
丁型冠狀病毒的3'UTR
冠狀病毒的蛋白質 可分為結構蛋白與非結構蛋白兩大類，前者包括包膜蛋白（E）、刺突蛋白（S）、膜蛋白（M）與核殼蛋白（N）等四種，部分病毒還具有血細胞凝集素酯酶 [ 41]
冠狀病毒的切面模型 冠狀病毒的外型大致呈球體[ 57] 奈米 之間，但也有小至50奈米與大至200奈米者[ 58] kDa ，具有包膜蛋白（E）、刺突蛋白（S）、膜蛋白（M）與核殼蛋白（N）等四種結構蛋白，外圍有脂雙層 構成的包膜 [ 59] [ 41] [ 60] [ 61] [ 62] 結構蛋白 ，負責維持病毒包膜的結構與大小[ 41] 核糖核酸 。當病毒不在細胞內時，包膜、膜蛋白與核殼蛋白均有保護病毒的功能[ 63] [ 64] [ 33]
膜蛋白（M）是冠狀病毒包膜上主要的結構蛋白，為四種結構蛋白中數量最多者，屬於第三型膜蛋白 胺基酸 組成[ 59] N端 的胞外域 跨膜結構域 與C端 的胞內域等三個結構域 ，其中後者可形成網狀結構以加固包膜，因病毒種類而異，膜蛋白的N端可能有醣基 修飾。膜蛋白在病毒組裝的過程扮演關鍵角色，可改變自身構型以調整膜的曲率，促進病毒包膜的形成[ 65] [ 64]
冠狀病毒均以刺突蛋白和宿主細胞表面的受體結合，不過有研究顯示人類冠狀病毒NL63 的膜蛋白可和宿主細胞表面的硫酸肝素蛋白多醣 （HSPG）結合，但仍須有刺突蛋白才能成功感染[ 66]
包膜蛋白（E）也位於冠狀病毒的包膜上，是次要的結構蛋白，在不同病毒間的變異較大，一個冠狀病毒中約僅有20個包膜蛋白，由76至109個胺基酸組成[ 58] 整合蛋白 ，可分為跨膜結構域與C端的膜外域兩個結構域。包膜蛋白大部分由α螺旋 組成，SARS-CoV等部分冠狀病毒的包膜蛋白可在包膜上聚合而形成稱為病毒孔蛋白 離子通道 ，使離子（主要是氫離子 、鉀離子 、鈉離子 與鈣離子 等陽離子）通透，此離子通道的具體功能仍有待研究，但可能與細胞釋出病毒的過程有關[ 64] 運輸 鼠肝炎病毒 （MHV）仍能感染細胞，缺乏包膜蛋白的SARS-CoV毒力降低[ 註 2] [ 64] [ 67]
冠狀病毒示意圖（左）與刺突示意圖（右） 刺突（spike）為冠狀病毒表面的棒狀突起，是此類病毒最明顯的特徵，一個冠狀病毒平均有74個刺突[ 65] 三聚體 。刺突蛋白屬於第一型膜融合蛋白 次單元 ，S1位於刺突蛋白的頂部，具有與宿主受體結合的受體結合結構域 （receptor binding domain, RBD）；S2則位於刺突蛋白基部，將刺突蛋白固定在膜上，並在被組織蛋白酶 、跨膜丝氨酸蛋白酶2 等宿主的蛋白酶 切割活化後促進病毒包膜與細胞融合 胞內體 以內吞作用 進入細胞[ 68] [ 註 3] 血管紧张素转化酶2 （ACE2）、丙氨酸氨肽酶 （APN）和二肽基肽酶-4 （DPP4）等蛋白受體結合[ 69] 凝集素 結合，例如SARS-CoV雖一般使用ACE2受體，但其刺突蛋白的醣基可結合L-SIGN與DC-SIGN等凝集素，以其作為替代受體[ 70] [ 71]
有研究分析鼠肝炎病毒 刺突蛋白的結構，發現其S1的NTD與動物細胞的半乳糖凝集素 醣類 結合，以其為受體感染細胞，但後來許多冠狀病毒的S1發生變異演化而得以與宿主細胞的蛋白受體結合，例如鼠冠狀病毒的NTD形成新的結構而獲得與CEACAM1 人類冠狀病毒OC43 等仍以醣類為受體，因而NTD保有凝集素的功能[ 72] [ 69]
刺突蛋白中有兩個位點被切割後才能使冠狀病毒感染細胞，分別為S1/S2位點與S2'位點，前者為S1與S2之間的位點，被切割後S1與S2失去共價 連結，但仍以其他分子間作用力相結合，切割後S2的構型會改變；後者切割位點位於S2中，此切割可促使病毒與細胞發生膜融合，使病毒RNA進入細胞質中[ 43]
刺突蛋白被切割的時間點因病毒種類而異，有些冠狀病毒的刺突蛋白在病毒組裝後即被胞內的蛋白酶切割，如鼠肝炎病毒A59[ 73] [ 註 4] SARS-CoV-2 的S1與S2間皆有一段可被細胞內的弗林蛋白酶 切割的序列，因此其經胞吐作用 被釋放到胞外後，S1與S2可能已被切開，這些病毒隨後與細胞受體結合時可迅速改變構型，再被其他細胞表面的蛋白酶在S2'位點切割，接著病毒即可與細胞膜融合而進入細胞質中[ 76] [ 77] [ 註 5] SARS-CoV 等不具有弗林蛋白酶切割位點的病毒，則在感染細胞時才由其表面或溶體內的蛋白酶切割S1/S2及S2'位點[ 43] 彈性蛋白酶 等細胞外的蛋白酶切割[ 69]
SARS-CoV的核殼蛋白形成多聚體 包膜內部為許多核殼蛋白（N）組成的核殼 ，核殼蛋白與病毒的基因組正鏈單股RNA結合，如同珠子與絲線結合般，且核殼蛋白也會互相結合，和基因組RNA一起形成寬10至15奈米、長數百奈米的絲狀核殼[ 41] [ 79] [ 80] 磷蛋白 ，可分為三個結構域，其中結構域1與結構域2組成其主要部分，包含許多帶正電的精胺酸 與離胺酸 ，結構域3則較小，位於C端，因包含較多酸性胺基酸，所帶的淨電荷為負[ 58] 細胞核 內，惟其功能尚不明。除了與RNA結合組裝核殼外，核殼蛋白可能也參與基因組RNA複製與轉錄 的過程[ 77] [ 80]
乙型冠狀病毒屬支系A的病毒（乙型冠狀病毒1型 、鼠冠狀病毒與人類冠狀病毒HKU1等）除膜蛋白、包膜蛋白與刺突蛋白外，在包膜上還有另一種蛋白血細胞凝集素酯酶 [ 33] [ 81] 正黏液病毒 與托羅病毒 [ 81] 唾液酸 （9-O-乙醯基唾液酸）受體結合，酯酶結構域則可將唾液酸分解，協助病毒離開宿主細胞。人類冠狀病毒OC43（屬乙型冠狀病毒1型）在與牛冠狀病毒分支而跳躍到人類宿主後，其血細胞凝集素酯酶與唾液酸的結合力已逐漸喪失，而僅有刺突蛋白結合唾液酸，酯酶的活性也因此受到影響，且人類冠狀病毒HKU1的血細胞凝集素酯酶也發生了趨同演化 而有類似的改變，這個變異可能與病毒對人體呼吸道細胞的唾液酸受體適應有關[ 82]
SARS-CoV-2 的基因組冠狀病毒的非結構蛋白 開放閱讀框 （複製酶ORF1ab與ORF1a）轉譯 後再自我切割形成，其中許多參與病毒RNA的複製與轉錄，為複製轉錄複合體（RTC）之一部分，如RNA複製酶 （nsp12）、RNA螺旋酶 （nsp13）與RNA外切酶 （nsp14）[ 41] 干擾素 mRNA的轉譯並促進其降解，nsp15可干擾宿主對細胞內雙股RNA的偵測，避免刺激宿主啟動免疫反應[ 83] [ 41]
更多信息 非結構蛋白, 功能 ...
非結構蛋白
功能
nsp1
分解宿主的mRNA 、抑制宿主mRNA的轉譯
nsp2
可與抗增殖蛋白
nsp3
切割病毒的pp1ab與pp1a多聚蛋白；結合核殼蛋白；細胞骨架 ；抑制宿主免疫反應
nsp4
維持RNA複製的雙膜囊泡（DMV）結構
nsp5
切割病毒的pp1ab與pp1a多聚蛋白
nsp6
穿膜的結構蛋白
nsp7
可能與nsp8形成六聚體，為複製轉錄複合體的DNA夾
nsp8
可能與nsp7形成六聚體，為複製轉錄複合體的DNA夾；可能有引子酶 功能
nsp9
與RNA結合，可能保護病毒RNA不被降解[ 43]
nsp10
與nsp12結合促進其甲基轉移酶
nsp12
RNA複製酶（RdRP）
nsp13
RNA解旋酶；5′三磷酸酶
nsp14
mRNA加帽酶
nsp15
RNA內切酶（NendoU），躲避宿主免疫反應
nsp16
2′-O甲基轉移酶（2′-O-MT），可避免被MDA5
关闭
除上述基因外，許多冠狀病毒基因組中還具有若干編碼輔助蛋白（accessory protein）的開放閱讀框，皆位於複製酶1ab的下游，分布於四種結構蛋白的基因之間，有些甚至與結構蛋白基因的開放閱讀框有重疊，其種類、數目與功能皆因病毒種類不同而異。輔助蛋白大多較結構蛋白小，且非病毒複製生長（特別是在體外細胞 中的複製生長）所需[ 84] [ 註 6] [ 85] ORF8 [ 86] [ 85]
冠狀病毒的複製週期
冠狀病毒均以刺突蛋白和宿主細胞表面的受體結合，不過部分冠狀病毒還可以其他蛋白結合宿主細胞，如人類冠狀病毒NL63 的膜蛋白、乙型冠狀病毒屬支系A病毒的血細胞凝集素酯酶均可和細胞表面的多醣結合而協助感染[ 66] 細胞膜 融合而進入細胞質[ 87] [ 註 7] 貓冠狀病毒 、人類冠狀病毒229E、傳染性支氣管炎病毒、SARS-CoV與鼠肝炎病毒A59（MHV A59）即是使用前者，鼠肝炎病毒 JHM（MHV JHM）則是使用後者[ 68] 干扰素诱导跨膜蛋白 （IFITM）可阻止病毒進入細胞，含缬酪肽蛋白 [ 77] [ 88]
冠狀病毒的使用的受體種類多樣。人類冠狀病毒NL63與SARS-CoV分別屬於甲型與乙型冠狀病毒，兩者皆使用血管紧张素转化酶2 （ACE2）為受體，但與NL63同屬甲型冠狀病毒的豬傳染性胃腸炎病毒 （TGEV）和豬流行性腹瀉病毒 （PEDV）使用的受體為丙氨酸氨肽酶（APN），與SARS同屬乙型冠狀病毒的MERS-CoV和鼠冠狀病毒分別使用二肽基肽酶-4 （DPP4）和癌胚抗原相關細胞黏附分子1 輔受體 [ 69] [ 82]
冠狀病毒基因組中ORF1ab的轉譯，與次基因組RNA 進入宿主細胞後，冠狀病毒核殼會被降解，使其基因組RNA進入宿主的細胞質 ，因其RNA和真核生物的信使核糖核酸一樣具有5′端帽 和3′端聚線苷酸尾 ，可被宿主的核糖體 轉譯 產生蛋白質，許多蛋白被合成後後還會得到醣基化 等轉譯後修飾 [ 77] 內質網 上的核糖體轉譯[ 70] 滑動序列 假結 ，核糖體轉譯至此時可能發生-1核糖體移碼 ，使其繼續轉譯ORF1b的序列，而形成多聚蛋白pp1ab，若未發生核醣體移碼則轉譯在ORF1a結束後即停止，形成多聚蛋白pp1a[ 41] [ 58] [ 77] [ 43]
多聚蛋白pp1ab與pp1a皆包含蛋白酶PLpro（nsp3）與3CLpro （nsp5），可分別將pp1ab切割成15個與11個（nsp1－nsp11）非結構蛋白 [ 89] 非結構蛋白 一節的介紹。
冠狀病毒的複製轉錄複合體（RTC） 次基因組RNA的轉錄 冠狀病毒進入細胞後會造成細胞中內膜系統構造的改變（可能是由nsp3、nsp4與nsp6三種非結構蛋白達成[ 43] [ 90] ERAD [ 70] [ 91] 細胞自噬 途徑而形成[ 92] [ 93] [ 43] [ 94]
在卷曲膜（CM）或雙膜囊泡（DMV）中，許多由pp1ab切割而成的非結構蛋白（nsp7、nsp8、nsp9、nsp10、nsp12、nsp13、nsp14與nsp16[ 43] RNA複製酶 ；RdRP），直接催化RNA合成，其他蛋白則各有不同的輔助功能，例如nsp14（RNA外切酶 ）提供了校對功能，可將誤配的核苷酸移除，增進RNA複製與轉錄的準確度[ 95] -5 至10−3 ），基因組長度在超過15kb時便會因累積過多突變而造成錯誤災難 [ 43] -7 至10−6 ），接近單鏈DNA病毒 的突變率[ 96] [ 97] 托羅病毒 羅尼病毒 網巢病毒目 ，基因組也都比其他RNA病毒長[ 43] [ 98] 泛素 相關蛋白、細胞自噬途徑相關蛋白與數種幫助RNA轉譯的真核轉譯起始因子 ，顯示病毒可能就近在內質網膜上核糖體的附近組裝複製轉錄複合體，以增進RNA轉譯與蛋白質合成後組裝成複合體的效率[ 43] [ 99]
RNA複製時，RNA複製酶以正鏈的基因組RNA為模板，合成完整的負鏈的RNA，亦可以負鏈RNA為模板合成完整正鏈RNA[ 41] 5′非轉譯區 ，形成次基因組RNA [ 41] [ 43] [ 100] 伴護蛋白 的功能，並可能與一些宿主蛋白結合調節轉錄時的模板跳轉[ 77]
冠狀病毒的RNA複製與轉錄完成後，會如生物的mRNA一樣在5′加上5′端帽，並在3′加上多腺苷酸尾。加上5′帽的機制尚未完全闡明，但應與細胞生物加帽的過程類似，先以非結構蛋白nsp13水解RNA5′的三磷酸，再以一未知轉移酶（可能為nsp12）接上一個單磷酸鳥苷 ，最後以nsp14的N7-甲基轉移酶 甲基化 [ 101] [ 43] [ 102] 多聚腺苷酸聚合酶 [ 43]
因冠狀病毒RNA複製酶在轉錄時可在TRS切換模板，當細胞中具有兩種以上的病毒RNA時，複製轉錄複合體可能由一個病毒RNA跳轉至另一個病毒RNA，而造成病毒的基因重組 [ 43] [ 100] [ 43] [ 103] 人類冠狀病毒OC43 分為A至E五型，其中D型為B型與C型重組而來，E型則是B、C與D型重組產生[ 104] 人類冠狀病毒NL63 的Amsterdam-1型有部分刺突蛋白序列為因基因重組而自496型取得[ 105] [ 106] SARS相關冠狀病毒 彼此也常有基因重組發生，SARS病毒的直接來源可能即是數種蝙蝠病毒 間基因重組的結果[ 103]
冠狀病毒的感染週期 RNA複製所合成的完整正鏈RNA為病毒的遺傳物質，被核殼蛋白包覆組成核殼 ；次基因組RNA則包含四種結構蛋白的開放閱讀框，可在細胞的內質網中由核糖體轉譯出結構蛋白與輔助蛋白[ 41] 內膜系統 移動至一種內質網衍生成的胞器内质网-高尔基体中间体 [ 80] 胞吐作用 自細胞膜離開細胞。被釋出的病毒即可再感染其他細胞[ 107] 微管 、微絲 與波形蛋白 等宿主蛋白參與，因病毒種類而異[ 77]
冠狀病毒基因組中的組裝信號（packaging signal）位置也因種類而異[ 50] Embecovirus 亞屬）的組裝信號可能位於複製酶1b編碼非結構蛋白nsp15的序列中，為一長約100nt的莖環 [ 50] [ 108] 馬冠狀病毒 與兔冠狀病毒HKU14 （皆屬於乙型冠狀病毒支系A）的序列在複製酶1a編碼非結構蛋白nsp3的區域也有出現了此一莖環，因而具有兩個組裝信號[ 109] [ 110] [ 111] [ 註 8] 鵯冠狀病毒HKU11 ）的組裝信號可能位於複製酶1b編碼nsp13與nsp14的基因之間[ 50] [ 50] [ 112] [ 113] [ 50]
被病毒感染的個體可以將其散播 至環境中，病毒的組織特異性 感染力 與宿主特異性 [ 58] [ 114] 上皮細胞 [ 33] 氣凝膠 物品 或糞口路徑 傳染給其他個體[ 115] 呼吸道 [ 116] 消化道 者[ 33] [ 115]
冠狀病毒的感染後，其非結構蛋白可引發細胞自噬 ，內質網形成雙膜囊泡（DMV；病毒RNA複製的場所）的過程即與細胞自噬反應密切相關，可能為自噬反應啟動後驅動內質網膜的重組而形成，不過也有實驗結果表明冠狀病毒可成功感染缺乏ATG5 LC3 [ 77] [ 92] BECN1 [ 92]
冠狀病毒複製與組裝的過程大幅改變內質網 的結構，且四種結構蛋白中有三種（膜蛋白、包膜蛋白與刺突蛋白）是由內質網中的核糖體轉譯，並在內質網中進行醣化等複雜的後轉譯修飾，蛋白質的折疊 和聚合也須仰賴內質網中伴護蛋白 的幫助，增加內質網核糖體轉譯的負擔，加上病毒感染以細胞自噬等途徑引發內質網產生許多囊泡，消耗內質網膜的成分，這些因素均造成內質網處於逆境狀態，可引發宿主細胞的內質網逆境反應 （ER stress）。內質網逆境反應可刺激數種細胞反應，可能為細胞對抗病毒感染的機制，部分冠狀病毒中內質網逆境反應可在感染初期激活PERK PKR EIF-2激酶 eIF2 磷酸化 以抑制轉譯，促使細胞凋亡[ 70] [ 117] 細胞激素 的合成，如豬傳染性胃腸炎病毒的感染引發PERK途徑後即可刺激INF-1 [ 77] [ 118] IRE1 XBP1 [ 119] ATF6 [ 120] [ 70]
冠狀病毒可以數種機制誘發細胞凋亡 。SARS-CoV可以胱天蛋白酶 途徑造成肺 、脾臟 與胸腺 等組織的凋亡[ 121] T細胞 凋亡；人類冠狀病毒OC43可造成神經元 凋亡，不依賴胱天蛋白酶途徑，但過程中仍使用該途徑中的蛋白Bax [ 122] SARS-CoV-2 可能也能引發細胞凋亡[ 123] [ 124] MAPK/ERK途徑 [ 77] 樹突細胞 （但非透過細胞凋亡途徑）[ 125] [ 77] MAPK p38 被活化後可將eIF4E 磷酸化以抑制轉譯，引發細胞凋亡；JNK ERK eIF4EBP1 [ 77]
冠狀病毒的感染可藉由許多不同途徑促進多種細胞激素的合成，造成發炎反應 ，為宿主細胞的先天免疫反應 。除上述內質網逆境反應刺激細胞激素表現的途徑外，冠狀病毒還可引發細胞中的數種MAPK途徑，包括p38 、ERK JNK 促分裂原活化蛋白激酶 [ 77] CCL2 IL-8 、IL-6 、TNF-α 與COX-2 [ 77] [ 126] [ 127]
宿主感染後可對冠狀病毒產生適應性免疫 ，即激活特異的T細胞 與B細胞 。健康人體對造成普通感冒的四種冠狀病毒（229E、OC43、NL63與HKU1）的免疫力可能僅維持約半年至一年，之後會再被相同的病毒感染[ 128] 抗體 [ 129] [ 43] [ 130] 抗體效價 記憶性B細胞 記憶性T細胞 可能得以維持較長時間[ 43] [ 131] [ 132]
對雞隻施打預防傳染性支氣管炎病毒 的疫苗 ，產生的免疫力僅能維持約9週，且僅對部分株系具有保護效果[ 133] IgA ）會隨時間減弱；感染牛冠狀病毒的牛隻也有類似情況。鼠肝炎病毒的JHM株系感染所引發的免疫反應在清除病毒的同時會導致腦部神經元 去髓鞘 [ 132]
針對宿主細胞的免疫反應，冠狀病毒亦有多種機制加以應對，許多冠狀病毒的蛋白除本身的結構或催化功能外，還兼有抵抗免疫反應的功能。相較於其他RNA病毒的感染，冠狀病毒感染通常不會造成第一型干擾素 [ 134] 去泛素化 ISG15 [ 77] [ 135] [ 77] [ 136] RIG-I 途徑的活化，以避免病毒的雙股RNA啟動免疫反應；其ORF6則可抑制JAK/STAT的活化，此二機制皆可抑制第一型干擾素的生成，其中nsp1還可造成包括干擾素在內的許多宿主mRNA被降解而無法表現，病毒自身的RNA則因5'UTR的特殊序列而不受影響[ 43] [ 137]
除活化RIG-I外，病毒的雙股RNA還可能活化細胞中的2′, 5′-寡腺苷酸合成酶 核糖核酸酶L [ 43] [ 138]
另外，SARS病毒的包膜蛋白可抑制內質網逆境反應所引發的IRE-1途徑，阻止細胞凋亡與細胞激素的合成[ 67] 病毒孔蛋白 離子通道 ）的功能有關[ 70] [ 139]
冠狀病毒科 是網巢病毒目 最大的一個科 [ 140] 勒托病毒亚科 [ 33] [ 141] 姬蛙甲型勒托病毒一型 一種，為感染蛙 與魚類 的病毒[ 142] [ 143] 哺乳動物 ，後兩者則主要感染鳥類 ，但也有少數感染哺乳動物者[ 144] [ 145] 物種 的劃定是以複製酶1ab中的七段保守序列 為標準，若兩病毒株在這七段序列的胺基酸相似度高於90%，即被認定為同一物種[ 146]
電子顯微鏡下的豬流行性腹瀉病毒（PEDV） 甲型冠状病毒属 的模式种 為甲型冠状病毒一型 （Alpha-CoV-1）[ 147] [ 148] 甲型冠状病毒一型 （犬冠狀病毒 、貓冠狀病毒 、豬傳染性胃腸炎病毒 ）、甲型冠状病毒二型（雪貂冠狀病毒 、水鼬冠狀病毒 ）、羊驼冠状病毒 （Alpaca-CoV）、人類冠狀病毒229E （HCoV-229E）、人類冠状病毒NL63 （HCoV-NL63）、馬鐵菊頭蝠冠狀病毒HuB-2013 （BtRf-AlphaCoV/HuB2013）、長翼蝠冠狀病毒1型 （Bat-CoV MOP1）、長翼蝠冠状病毒HKU8 （Bat-CoV HKU8）、大足鼠耳蝠冠狀病毒Sax-2011 （BtMr-SAX2011）、蝙蝠冠狀病毒CDPHE15 （BtCoV CDPHE15）、蝙蝠冠狀病毒HKU10 （Bat-CoV HKU10）、庫氏伏翼冠狀病毒3398 （PK-BatCoV 3398）、絨山蝠冠狀病毒SC2013 （BtNv-SC2013）、鼩鼱冠狀病毒T14 （Sa-CoV T14）、高頭蝠冠狀病毒512 （Bat-CoV 512）、豬流行性腹瀉病毒 （PEDV）、菊頭蝠冠狀病毒HKU2 （Bat-CoV HKU2）、猪急性腹泻综合征冠状病毒 （SADS-CoV）、文成鼩鼱病毒 （WESV）和鹿城褐家鼠冠狀病毒 （LRNV）等病毒[ 149]
以下為甲型冠状病毒属各主要類群的演化樹（參考Papineau et al. (2020)[ 146] [ 150]
甲型冠状病毒属
229E樣病毒
人類冠狀病毒229E、羊駝冠狀病毒、單峰駱駝229E樣冠狀病毒、蝙蝠229E樣冠狀病毒
NL63樣病毒
電子顯微鏡下的鼠肝炎病毒（鼠冠狀病毒的病毒株） 電子顯微鏡下的人類冠狀病毒OC43 乙型冠状病毒属 的模式种為鼠冠狀病毒 （M-CoV），下分5個亞屬，包括乙型冠状病毒一型 （人類冠狀病毒OC43 、牛冠狀病毒 、馬冠狀病毒 、豬凝血性腦脊髓炎病毒 ）、兔冠狀病毒HKU14 （RbCoV HKU14）、黃鼠冠狀病毒HKU24 （ChRCoV HKU24）、人類冠狀病毒HKU1 （HCoV-HKU1）、鼠冠狀病毒（M-CoV）、田鼠冠狀病毒2JL14 （MrufCoV 2JL14）、黃毛果蝠冠狀病毒C704 （Ei-BatCoV_C704）、伏翼蝠冠狀病毒HKU5 （Bat-CoV HKU5）、果蝠冠状病毒HKU9 （HKU9-1）、果蝠冠狀病毒GCCDC1 （Ro-BatCoV GCCDC1）、扁顱蝠冠状病毒HKU4 （Bat-CoV HKU4）、中東呼吸綜合症冠狀病毒 （MERS-CoV）、刺猬冠状病毒 （EriCoV）、扎里亞蝙蝠冠狀病毒 （ZBCoV）普氏蹄蝠冠狀病毒Zhejiang2013 （BtHp-BetaCoV/ZJ2013）和嚴重急性呼吸系統綜合症相關冠狀病毒 （SARS-CoV 、SARS-CoV-2 與相關病毒株）等病毒[ 149]
以下為乙型冠状病毒属各主要類群的演化樹（參考Papineau et al. (2020)[ 146] [ 150]
乙型冠状病毒属
Merbecovirus
Nobecovirus
Hibecovirus
普氏蹄蝠冠狀病毒Zhejiang2013、扎里亞蝙蝠冠狀病毒
Sarbecovirus
乙型冠狀病毒屬支系A（Embecovirus ）
黃鼠冠狀病毒HKU24、龍泉黑線姬鼠冠狀病毒（等）
丙型冠状病毒属 的模式种為禽冠狀病毒 （AvCoV），下分3個亞屬，包括鯨豚冠狀病毒 、禽冠狀病毒（AvCoV）、禽冠狀病毒9203 （AvCoV 9203）、雁冠狀病毒CB17 （BcanCoV CB17）和鴨冠狀病毒2714 （DuCoV 2714）等病毒[ 149]
以下為丙型冠状病毒属各主要類群的演化樹（參考Papineau et al. (2020)[ 146] [ 151]
丁型冠状病毒属 的模式种為鵯冠状病毒HKU11 （Bulbul-CoV HKU11），下分3個亞屬，包括水鳧冠状病毒HKU20 （WiCoV HKU20）、鵯冠状病毒HKU11（BuCoV HKU11）、豬丁型冠狀病毒 （PorCoV HKU15）、紅冠水雞冠狀病毒HKU21 （CMCoV HKU21）、文鳥冠狀病毒HKU13 （MuCoV HKU13）、繡眼冠狀病毒HKU16 （WeCoV HKU16）、鵲鴝冠狀病毒HKU18（MRCoV HKU18）、夜鷺冠狀病毒HKU19 （NHCoV HKU19）、隼冠狀病毒HKU27 （FalCoV UAE-HKU27）、翎頜鴇冠狀病毒HKU28（HouCoV UAE-HKU28）、鴿冠狀病毒HKU29（PiCoV UAE-HKU29）與鵪鶉冠狀病毒HKU30 （QuaCoV UAE-HKU30）等病毒[ 149]
以下為丁型冠状病毒属各主要類群的演化樹（參考Papineau et al. (2020)[ 146] [ 151]
丁型冠状病毒属
Andecovirus
Buldecovirus
隼冠狀病毒HKU27、翎頜鴇冠狀病毒HKU28、鴿冠狀病毒HKU29（等）
豬丁型冠狀病毒、麻雀冠狀病毒HKU17、鵪鶉冠狀病毒HKU30（等）
數種冠狀病毒可能的起源 有研究以RNA複製酶 （RdRp）作為分子鐘 ，估計冠狀病毒的最近共同祖先 （MRCA）約於公元前8000年出現，且甲型冠状病毒屬、乙型冠状病毒屬、丙型冠状病毒屬與丁型冠状病毒屬的共祖分別在約2400BCE、3300BCE、2800BCE與3000BCE出現[ 152] 纯化选择 蝙蝠 和鳥類發生了長期的共演化 [ 96] 自然宿主 ，兩者在全世界廣泛的分布和龐大的族群使冠狀病毒得以大量演化、傳播[ 152] 多樣性 和蝙蝠物種的多樣性高度相關，且各支系的冠狀病毒通常出現在在特定科的蝙蝠中，例如乙型冠狀病毒屬中，支系d的病毒通常感染狐蝠科 的蝙蝠，只在有該科蝙蝠分布的地方被發現；支系b的病毒通常感染菊頭蝠科 與葉鼻蝠科 的蝙蝠；支系c的病毒則與蝙蝠科 蝙蝠有關[ 140] [ 153]
大多數感染人類的冠狀病毒都是源自蝙蝠病毒 [ 154] 肯亞 波斯葉鼻蝠屬 體內的BtKYNL63-9a、BtKYNL63-9b與BtKYNL63-15（NL63樣蝙蝠冠狀病毒）病毒關係接近[ 155] 蹄蝠屬 蝙蝠的BtKY229E-1與BtKY229E-8（229E樣蝙蝠冠狀病毒）病毒關係接近[ 155] [ 140] [ 155] 果子貍 與駱駝 傳染給人類[ 156] [ 157]
甲型與乙型冠狀病毒都源於蝙蝠病毒，再由蝙蝠散播至其他動物，其中乙型冠状病毒屬的支系A（即亞屬Embecovirus ，包含可感染多種動物的乙型冠狀病毒1型、鼠冠狀病毒、人類冠狀病毒HKU1與黃鼠冠狀病毒HKU24等）中尚未發現任何蝙蝠病毒，其共祖可能是鼠類病毒[ 154] [ 158]
更多信息 MERS-CoV, SARS-CoV ...
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目前已知7種冠狀病毒病毒株可感染人類，其中有兩個病毒株屬於同個物種。冠狀病毒感染造成的人類疾病嚴重程度不一，嚴重者如中東呼吸綜合症冠狀病毒（MERS-CoV）感染的死亡率超過30%，輕微者則只造成發燒 、咽喉痛 等較不嚴重的普通感冒症狀[ 41] [ 167] 呼吸道 ，可能造成肺炎 、支氣管炎 等併發症[ 168]
有四種冠狀病毒會造成症狀輕微的普通感冒：
另外三種冠狀病毒都屬乙型冠狀病毒，可導致嚴重的疾病，皆曾在世界各地引起嚴重疫情：
人类冠状病毒229E、人类冠状病毒OC43、人类冠状病毒NL63與人类冠状病毒HKU1可造成普通感冒，這四種病毒在人群中已廣泛流傳[ 169] [ 170] [ 171] [ 註 9] 溫帶地區 這些病毒的感染多在冬天發生[ 173] [ 174] 熱帶地區 則沒有明顯差別[ 175] [ 170] [ 170] [ 176] [ 177] 1889–1890年流感大流行 可能是此溢出事件產生的OC43病毒造成，而非流感病毒 所致[ 178]
被SARS疫情影響的國家/地區 有死亡病例
有確診病例
2002年底，中华人民共和国广东省 爆發了非典型肺炎 ，演變成為期近一年的SARS事件 ，疫情擴散至29個國家，超過8000人感染，其中774人死亡[ 179] 世界衛生組織 正式將此疾病命名為SARS，同時許多科學家研究發現疫情是冠狀病毒造成，為首個被發現引起嚴重疾病的冠狀病毒，其直接來源應為市場中販賣的果子貍 ，牠們身上檢測出的果子貍SARS病毒 與人類SARS病毒的序列相似度高達99.8%[ 180] 自然宿主 應是中華菊頭蝠 、馬鐵菊頭蝠 等蝙蝠[ 181] [ 182] 潛伏期 一般為4至6天，之後出現類似流感 的症狀與肺炎 ，嚴重者會呼吸困難，可能併發急性呼吸窘迫综合征 （ARDS），此感染的症狀在病毒被免疫系統清除後反而更加嚴重，顯示部分症狀是病人自身的免疫系統過度活躍所致[ 77] 肺纖維化 、骨質疏鬆症 與缺血性骨壞死 後遺症 ，也有些病人出現創傷後壓力症候群 或憂鬱症 [ 183] [ 184]
被MERS疫情影響的國家 超過100人确诊
50－99人确诊
1－49人确诊
2012年沙烏地阿拉伯 有病人出現嚴重的呼吸道症狀，其肺中分離出了一種新型冠狀病毒，即中東呼吸綜合症冠狀病毒（MERS-CoV）[ 185] [ 186] [ 187] 駱駝 傳染給人類，疫情隨後擴散至西亞各國，並於2015年擴散至韓國 ，截至2020年共有約2500人感染[ 188] 阿拉伯半島 [ 187] [ 189] [ 187] [ 190] [ 191]
2019冠状病毒病疫情世界各地的病例數示意圖 2019年12月，中华人民共和国湖北省 武汉市 爆發不明原因的肺炎疫情[ 192] [ 193] 2019新型冠状病毒 [ 194] [ 195] [ 196] 國際病毒分類委員會 則將其稱為SARS-CoV-2。2020年疫情 迅速擴散至全球各地，截至2023年3月10日，染病人數已逾6.76亿，超過688.1万人死亡[ 38] 經濟大恐慌 以來最嚴重的經濟衰退 [ 197] 無任何症狀 ，但仍可散播病毒[ 198] [ 199] 嗅覺喪失 與輕微肺炎等，少數患者為重症，症狀包括呼吸困難 與缺氧 ，更嚴重者還包括呼吸衰竭 、休克 或器官衰竭 [ 200] [ 201]
冠狀病毒可感染多種哺乳類與鳥類，其中包括人類飼養的家畜與家禽、寵物與實驗動物以及野生動物[ 202] 糞口途徑 傳染，感染消化道 組織[ 203] 獸醫學 研究探討這些病毒的致病機制 [ 204]
感染傳染性支氣管炎的雞產下的異常雞蛋 冠狀病毒可感染多種家禽與家畜。傳染性支氣管炎病毒 （IBV）屬丙型冠狀病毒，可經氣溶膠或糞口途徑感染家禽[ 205] 傳染性支氣管炎 泌尿生殖系統 [ 206] [ 202] 疫苗 可防止此病毒感染[ 207] 火雞 而致腸炎 ，即火雞冠狀病毒（TCV）[ 202] 禽冠狀病毒 與禽冠狀病毒9203 兩個物種[ 146] [ 151]
豬 、牛 與馬 等家畜也會被冠狀病毒感染[ 202] 豬流行性腹瀉病毒 （PEDV）[ 208] 豬傳染性胃腸炎病毒 （TGEV）[ 148] [ 209] 豬丁型冠狀病毒 （PdCV）、豬凝血性腦脊髓炎病毒 （PHEV）與豬急性腹瀉綜合徵冠狀病毒 （SADS-CoV）等，除PHEV感染神經組織外，均為感染豬消化道的冠狀病毒，可導致嘔吐 與腹瀉 等症狀，其中TGEV與PHEV已在豬群中流傳數十年以上，SADS-CoV與PdCV則是近年新興的病毒[ 210] 養豬業 的重大損失[ 211] 菊頭蝠冠狀病毒HKU2 的相似度很高[ 212] 高頭蝠冠狀病毒512 相似，可能均源於蝙蝠病毒的跨物種感染 [ 140] 麻雀冠狀病毒HKU17 和鵪鶉冠狀病毒HKU30 的序列高度相似，應屬同種[ 40]
感染牛的牛冠狀病毒 則和人类冠状病毒OC43 關係接近[ 213] [ 202] 馬冠狀病毒 也可導致腹瀉[ 214] [ 215]
患濕性貓傳染性腹膜炎的蘇格蘭折耳貓 貓 、狗 與雪貂 等寵物也會被冠狀病毒感染[ 205] 貓冠狀病毒 屬甲型冠狀病毒[ 216] 貓傳染性腹膜炎 [ 202] [ 217] [ 218]
已知有兩種冠狀病毒可感染狗，分別為犬冠狀病毒 （CCoV）與犬呼吸道冠狀病毒 （CRCoV），前者屬甲型冠狀病毒[ 216] [ 202] [ 213] 犬舍咳 [ 202] 雪貂冠狀病毒 也有兩型[ 219] [ 220] [ 221]
冠狀病毒亦可感染許多實驗室中使用的動物[ 202] 鼠肝炎病毒 （MHV）是感染人類以外動物的冠狀病毒中被研究最多者[ 222] 實驗小鼠 幼仔的死亡率很高[ 223] [ 224] 髓鞘 的損傷，因此被用做研究多發性硬化症 的動物模型[ 41] 淚腺 與唾腺 ，還可影響大鼠的生殖並造成行為的改變，為實驗大鼠 的重要病原之一[ 225] [ 158]
另外也有冠狀病毒可感染兔 ，造成死亡率很高的腸炎 ，此病毒名為兔腸炎冠狀病毒（rabbits enteric coronavirus；RECV），感染途徑為糞口傳染[ 226] [ 227] 梅毒螺旋體 的兔子被未知病原感染，對這兩型兔冠狀病毒均很少[ 228] [ 110] 兔冠狀病毒HKU14 ，屬乙型冠狀病毒，被感染的家兔並無明顯症狀[ 110] 天竺鼠 ，造成腹瀉與腸炎的症狀，但其在天竺鼠族群中的流行程度，以及與其他冠狀病毒的關係皆仍未知[ 228]
除上述被人類飼養的動物外，也有許多冠狀病毒株感染野生哺乳類與鳥類。2003年SARS事件後，有大量甲型與乙型冠狀病毒在多種野生蝙蝠 身上被發現，其中許多與造成疫情的SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2關係接近[ 229] 刺蝟 與鼩鼱 等小型哺乳動物身上也發現有多種這兩屬的毒株[ 229] [ 230] 馴鹿 、鹿 、野牛 、羚羊 和長頸鹿 等反芻動物 身上均有發現和牛冠狀病毒相近的冠狀病毒毒株[ 231] 海豹 與鯨豚 等海洋哺乳動物身上也分別發現了甲型和丙型冠狀病毒（鯨豚冠狀病毒 ）[ 232] 鴨冠狀病毒2714 ，而丁型冠狀病毒屬中的物種皆為感染野鳥的病毒[ 151] 爬行類 （中國棱蜥 ）的冠狀病毒株被發現[ 233]
BioNTech 與輝瑞 合作研發預防Covid-19的BNT162疫苗冠狀病毒的疫苗 開發有一定難度，因為此類病毒容易發生基因重組，疫苗有促進其產生更多變異之虞。貓冠狀病毒感染造成的貓傳染性腹膜炎 即無疫苗防治，過去開發的疫苗不但不能預防疾病，反而可能加重其症[ 107] [ 107] [ 234]
人類疾病中，四種造成普通感冒的冠狀病毒均尚無疫苗可預防，避免感染的方法為多洗手與避免觸碰眼、鼻與口[ 235] [ 236] [ 237] [ 238] [ 187] 飛沫 傳染的疾病，N95口罩 可有效預防傳染[ 239] 隔離檢疫 對防疫相當有效，在發病第五天前就被隔離的病人很少將病毒傳染給他人[ 240]
預防2019冠状病毒病的方法除保持個人衛生與隔離患者外，還有保持社交距離 ，以限制出行、取消集會、線上工作或學習 等方式防止疫情蔓延[ 241] 疫苗 獲核准上市，其中有兩種RNA疫苗 （BNT162 與mRNA-1273 ）的臨床試驗結果顯示其具有超過90%的防治效力[ 242]
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