2020年6月30日訊/生物谷BIOON/---自2019年12月8日以來,中國湖北省武漢市報告了幾例病因不明的肺炎。大多數患者在當地的華南海鮮批發市場工作或附近居住。在這種肺炎的早期階段,嚴重的急性呼吸道感染症狀出現了,一些患者迅速發展為急性呼吸窘迫症候群(acute respiratory distress syndrome, ARDS)、急性呼吸衰竭和其他的嚴重併發症。2020年1月7日,中國疾病預防控制中心(China CDC)從患者的咽拭子樣本中鑑定出一種新型冠狀病毒,最初被世界衛生組織(WHO)命名為2019-nCoV。大多數2019-nCoV肺炎患者的症狀較輕,預後良好。到目前為止,一些患者已經出現嚴重的肺炎,肺水腫,ARDS或多器官功能衰竭和死亡。
2020年2月11日,世衛組織將這種疾病病重命名為2019年冠狀病毒病(COVID-19)。同一天,負責分類和命名病毒的的國際病毒分類學委員會的冠狀病毒研究小組在bioRxiv上發表了一篇文章,指出該研究小組已經決定,新型冠狀病毒2019-nCoV是導致2002-2003年爆發嚴重急性呼吸症候群(SARS)冠狀病毒(SARS-CoV)的變種。因此,將這種新病原體重新命名為嚴重急性呼吸症候群冠狀病毒2號(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2),或SARS-CoV-2。值得注意的一點是,儘管國際病毒分類委員會冠狀病毒研究小組將病毒命名為SARS-CoV-2,但該研究小組主席John Ziebuhr認為這個名字(SARS-CoV-2)和SARS(嚴重急性呼吸症候群,也稱非典型肺炎)沒有關聯。不過,這種病毒的重新命名引起了不少爭議。據《科學》網站報導,世界衛生組織不滿意SARS-CoV-2這個名字,而且不打算採用此名稱。
冠狀病毒可引起多種動物的多系統感染。在此之前已有6種冠狀病毒可以感染人類,它們主要引起人類的呼吸道感染:兩種高度致命性的冠狀病毒,即嚴重急性呼吸道症候群(SARS)冠狀病毒(SARS-CoV)和中東呼吸症候群(MERS)冠狀病毒(MERS-CoV);4種可導致溫和的上呼吸道疾病的冠狀病毒,即HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63和HCoV-HKU1。
基於此次疫情給中國和全世界帶來嚴重的危害,小編針對近期2019-nCoV/COVID-19研究取得的進展進行一番梳理,以饗讀者。
1.bioRxiv:解析包被SARS-CoV-2刺突蛋白的聚糖分子的結構 有望幫助開發新型候選疫苗日前,一項刊登在預印版平臺bioRxiv上的研究報告中,來自南安普敦大學等機構的科學家們通過研究揭示了引發COVID-19的冠狀病毒SARS-CoV-2的基本特徵,文章中,研究人員首次開發出了該病毒刺突蛋白的模型,同時揭示了病毒如何進行自我偽裝在不被宿主發現的情況下進入宿主細胞,研究者希望以這種病毒蛋白為靶點來開發新型抗體和疫苗。
圖片來源:University of Southampton。
SARS-CoV-2表面有大量的刺突蛋白,其能吸附並進入人類宿主機體細胞,這些刺突表面被聚糖分子包括,其能偽裝病毒蛋白並幫其躲避宿主免疫系統的監視,最終成功進入宿主細胞。這項研究中,研究人員利用先進的技術對覆蓋在病毒刺突蛋白模擬物表面的聚糖分子的結構進行了相關研究;隨後他們繪製出了這些聚糖分子的圖譜,基於該圖譜,研究人員就能闡明病毒蛋白表面如何與抗體進行結合,這對於疫苗設計至關重要。
研究者Crispin教授說道,通過給病毒刺突蛋白包裹聚糖分子,病毒就會像披著羊皮的狼一樣,本文研究的一個重要發現是,不管病毒刺突蛋白上有多少糖分子,這種冠狀病毒或許並不像其它病毒那樣擁有高度的防護能力。諸如HIV等病毒會在宿主體內不斷遊蕩,其必須不斷躲避宿主的免疫系統監視,且擁有一層非常密集的聚糖來作為抵禦宿主免疫系統的盾牌。但在SARS-CoV-2背景下,附著在病毒表面較低庇護能力的糖分子或許就反映出了該病毒是一種「打了就跑」的病毒,其會從一個人傳播到另一個人身上,然而較低的聚糖濃度也意味著免疫系統使用抗體中和病毒的障礙更少一些,這對於後期疫苗的開發而言或許是一件非常重要的事情。
2.Cell子刊:開發出一種可用於對抗SARS-CoV-2/COVID-19的新系統新型冠狀病毒SARS-CoV-2(之前稱為2019-nCoV)導致2019年冠狀病毒病(COVID-19),如今正在全球肆虐。在一項新的研究中,來自美國德克薩斯大學加爾維斯頓醫學分部的研究人員在致力於抗擊SARS-CoV-2的過程中開發出一種新的系統,它將使得科學家們更快地開發疫苗和評估開發中的疫苗、診斷感染者並探究這種冠狀病毒如何進化。相關研究結果以論文手稿的形式在線發表在Cell Host & Microbe期刊上,論文標題為「An infectious cDNA clone of SARS-CoV-2」。
在德克薩斯大學加爾維斯頓醫學分部人類遺傳學教授Pei-Yong Shi博士的領導下,這些研究人員通過對一種反向遺傳作業系統進行改造而開發出這種針對SARS-CoV-2的新系統。
反向遺傳作業系統是研究和對抗病毒最有用的工具之一。這種系統允許科學家們在實驗室中製造病毒,並在培養皿中操縱它。通過對這種系統進行改造,這些研究人員設計出了SARS-CoV-2病毒的一個改造版本,從而使得它被標記上霓虹綠(neon green)。當這種被標記的病毒感染細胞時,被感染的細胞會變成綠色。
3.Antivir Res:冠狀病毒膜融合機制為抗病毒藥物的開發提供了一種潛在的靶標新型冠狀病毒SARS-CoV-2(之前稱為2019-nCoV)導致2019年冠狀病毒病(COVID-19),如今正在全球肆虐。在一項新的研究中,來自美國康奈爾大學的研究人鑑定出COVID-19抗病毒治療的一個潛在的靶標。相關研究結果於2020年4月6日在線發表在Antiviral Research期刊上,論文標題為「Coronavirus membrane fusion mechanism offers as a potential target for antiviral development」
這些研究人員起初著手分析了嚴重急性呼吸道症候群(SARS)冠狀病毒(SARS-CoV)和中東呼吸症候群(MERS)冠狀病毒(MERS-CoV)的結構和特徵,重點研究了刺突蛋白--特別是它的融合肽---如何讓這兩種冠狀病毒通過轉移它們的基因組來感染宿主細胞。隨著當前的COVID-19疫情的不斷加劇,他們將SARS-CoV和SARS-CoV-2的融合肽序列進行了比較,發現它們的序列匹配度高達93%。
康奈爾大學的Susan Daniel研究團隊專門研究細胞膜的生物物理學特性;康奈爾大學的Gary Whittaker研究團隊研究流感病毒和冠狀病毒進入宿主細胞。Daniel團隊和Whittaker團隊組成的一個聯合小組正在深入研究這種膜融合---冠狀病毒傳播機制的關鍵部分---的複雜過程。
4.mBio:開發針對SARS-CoV-2的疫苗有戲!低劑量PIV5疫苗鼻腔接種讓小鼠免受致命劑量MERS-CoV感染在一項新的研究中,來自美國愛荷華大學和喬治亞大學的研究人員開發出了一種疫苗,可以完全保護小鼠免受致命劑量的MERS-CoV的傷害。這種疫苗利用一種無害的病毒將一種MERS-CoV蛋白遞送到細胞內以產生免疫反應,這可能為開發針對包括COVID-19在內的其他冠狀病毒病的疫苗提供了希望。相關研究結果於2020年4月7日在線發表在mBio期刊上,論文標題為「Single-Dose, Intranasal Immunization with Recombinant Parainfluenza Virus 5 Expressing Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV) Spike Protein Protects Mice from Fatal MERS-CoV Infection」。論文通訊作者為愛荷華大學卡佛醫學院的Paul McCray博士和喬治亞大學獸醫學院的Biao He博士。
圖片來自mBio, 2020, doi:10.1128/mBio.00554-20。
這些研究人員在一種經過基因改造後對MERS-CoV敏感的小鼠中測試了一種候選疫苗。這種疫苗是一種無害的攜帶MERS-CoV用來感染宿主細胞的刺突蛋白的副流感病毒(PIV5)。所有接種過這種疫苗的小鼠都在致命劑量的MERS-CoV攻擊下存活了下來。
McCray說,「我們的新研究表明PIV5可能是一種針對新出現的冠狀病毒病(包括COVID-19)的有用疫苗平臺。通過使用同樣的策略,基於表達SARS-CoV-2刺突蛋白的PIV5的候選疫苗已經產生了。我們正計劃在動物中進行更多的研究,以測試基於PIV5的疫苗在預防SARS-CoV-2引起的疾病方面的能力。」
5.Nat Med:科學家們呼籲採取全球應對措施,保護COVID-19疫情大爆發期間最脆弱的人群新型冠狀病毒SARS-CoV-2(之前稱為2019-nCoV)導致2019年冠狀病毒病(COVID-19),如今正在全球肆虐。2020年4月8日,一篇發表在Nature Medicine期刊上的標題為「COVID-19 in humanitarian settings and lessons learned from past epidemics」的評論性論文呼籲採取全球應對措施,保護COVID-19疫情大爆發期間最脆弱的人群。
這些作者指出,包括難民和移民在內的流離失所者往往首先受到汙名化,並被不公正地歸咎於導致疾病傳播,但是在COVID-19疫情大爆發期間,他們也是最易受SARS-CoV-2病毒本身以及採取的控制它的措施影響的人群之一。
這篇論文借鑑了哥倫比亞大學梅爾曼公共衛生學院強迫移民與健康項目(Program on Forced Migration and Health)的工作人員在接受部署後目前實地從事人道主義響應和衛生系統加強工作過程中獲得的集體實地經驗。
6.PNAS:揭開COVID-19早期進化路徑,或揭秘新冠病毒起源之謎!來自劍橋、英國和德國的研究人員利用基因網絡技術,重建了COVID-19在人類身上的早期"進化路徑"。通過分析第一批160個完整的病毒基因組,他們已經繪製出了一些新的冠狀病毒通過其突變的原始傳播,而這些突變產生了不同的病毒譜系。
研究人員使用的系統發育網絡方法--允許在一個簡單的圖表中同時可視化數百棵進化樹--這種方法於1979年在紐西蘭率先使用,然後在20世紀90年代由德國數學家開發。
劍橋大學的首席作者、遺傳學家Peter Forster博士說:"有太多的快速突變,因此很難精確地追蹤到一個COVID-19系譜樹。我們使用數學網絡算法來同時可視化所有可能的譜樹。這些技術主要是通過DNA來繪製史前人類的運動軌跡。我們認為這是第一次使用它們來追蹤像COVID-19這樣的冠狀病毒的感染途徑。"
7.JVI:新研究表明小分子化合物EIDD-1931可抑制包括鼠肝炎病毒和MERS-CoV在內的一系列冠狀病毒小分子胞苷類似物β-d-N4-羥胞苷(β-d-N4-Hydroxycytidine, NHC,也稱為EIDD-1931,由美國埃默裡大學藥物開發研究所開發)最近已被證明可抑制多種病毒,包括基孔肯雅病毒、委內瑞拉馬腦炎病毒(VEEV)、呼吸道合胞病毒(RSV)、C型肝炎病毒(HCV)、諾如病毒、甲型流感病毒(IAV)、乙型流感病毒和伊波拉病毒。先前的報導顯示了在治療後病毒基因組中轉換突變(transition mutation)的增加。人們還報導了EIDD-1931對人α冠狀病毒HCoV-NL63和β冠狀病毒SARS-CoV的抗病毒活性。迄今為止,科學家們尚未報導EIDD-1931抑制任何冠狀病毒的作用機制,也未報導過冠狀病毒對EIDD-1931的耐藥性。
在一項新的研究中,來自美國範德堡大學醫學院、埃默裡大學和北卡羅來納大學教堂山分校的研究人員研究了EIDD-1931對兩種不同的β冠狀病毒---鼠肝炎病毒(MHV)和MERS-CoV---的抑制作用以及這兩種冠狀病毒對EIDD-1931的耐藥性。相關研究結果近期發表在Journal of Virology期刊上,論文標題為「Small-Molecule Antiviral β-d-N4-Hydroxycytidine Inhibits a Proofreading-Intact Coronavirus with a High Genetic Barrier to Resistance」。
他們發現EIDD-1931可強效抑制野生型鼠肝炎病毒(EC50=0.17 μM)和MERS-CoV(EC50 = 0.56 μM),而且它的細胞毒性很小。他們還證實鼠肝炎病毒的3'-5'核糖核酸外切酶的校對活性對EIDD-1931敏感性的影響有限,但可以測量到。
EIDD-1931對野生型鼠肝炎病毒和缺乏3'-5'核糖核酸外切酶活性的鼠肝炎病毒的抑制是相類似的,這表明它能夠逃避或克服3'-5'核糖核酸外切酶活性的能力。僅在感染早期添加時,EIDD-1931才能夠抑制鼠肝炎病毒、降低病毒的特異性感染能力和增加在單次感染後存在的G:A和C:U轉換突變的數量和比例。
低水平的EIDD-1931耐藥性難以實現,這與鼠肝炎病毒和MERS-CoV整個基因組中出現的多個轉換突變有關。他們觀察到EIDD-1931的抑制譜與以轉換突變的積累為特徵的誘變作用機制相一致,這表明耐藥性的 遺傳屏障很高。
8.NEJM:臨床試驗初步表明瑞德西韋可導致68%的重度COVID-19患者出現臨床改善瑞德西韋(remdesivir, 也稱為GS-5734)是核苷酸類似物的前體藥物(prodrug),它在細胞內代謝為抑制病毒RNA聚合酶的三磷酸腺苷類似物。瑞德西韋對包括線狀病毒(比如伊波拉病毒)和冠狀病毒(比如SARS-CoV和中東呼吸症候群冠狀病毒[MERS-CoV])在內的幾種病毒家族的成員具有廣譜活性,並且已在非臨床模型中對這些冠狀病毒顯示出預防性和治療性的功效。體外測試還顯示,瑞德西韋具有抗SARS-CoV-2的活性。根據包括健康志願者和因急性伊波拉病毒感染而接受治療的患者在內的大約500人的經驗報告,瑞德西韋似乎具有良好的臨床安全性。
在一項新的臨床研究中,來自美國、日本、義大利、法國、加拿大、西班牙、荷蘭和奧地利的研究人員描述了在同情使用的基礎上接受瑞德西韋治療重症COVID-19住院患者的臨床結果。相關研究結果於2020年4月10日發表在NEJM期刊上,論文標題為「Compassionate Use of Remdesivir for Patients with Severe Covid-19」。
迄今為止,尚無療法證明對COVID-19患者有效。這項初步的臨床研究描述了一小群患有重度COVID-19並接受瑞德西韋治療的患者的臨床結果。儘管來自多個正在進行的隨機對照臨床試驗的數據很快將提供有關瑞德西韋治療COVID-19的安全性和有效性的更多信息,但是在這種同情使用方案中觀察到的結果是目前可獲得的最佳數據。具體而言,在68%的患者中觀察到了氧氣支持狀態的改善,中位隨訪18天的總死亡率為13%。
對這項臨床研究的結果的解釋受限於患者隊列的規模較小,隨訪時間相對較短,由於這種同情使用方案的性質而導致的潛在數據丟失,缺乏有關最初治療的8例患者的信息以及缺乏隨機對照組。儘管隨機對照組的缺乏無法得出明確的結論,但是與文獻中的同期隊列(一般護理據預計與這項臨床研究中的患者隊列相一致)比較表明瑞德西韋在重度COVID-19患者中可能具有臨床益處。但是,其他因素也可能導致結果差異,包括支持性治療的類型(比如,伴隨用藥或通氣方式的變化)以及機構治療方案和住院門檻的差異。此外,使用有創通氣作為疾病嚴重程度的一種指標可能會受到在特定位置呼吸機使用狀況的影響。不過基於這些非對照數據的發現將會給正在進行的利用瑞德西韋治療COVID-19的隨機、安慰劑對照臨床試驗提供有用的信息。
9.Cell:新研究繪製出SARS-CoV-2的高解析度基因圖譜,並指出這種病毒的基因組僅由9個亞基因組RNA組成在1977年,Jean Medawar和Peter Medawar寫道,病毒「只是包裹在蛋白中的一條壞消息」。SARS-CoV-2中的「壞消息」是這種新型冠狀病毒以非常長的核糖核酸(RNA)分子的形式攜帶它的神秘的基因組。在與COVID-19大流行的鬥爭中,世界似乎迷失了方向,無法發現這種冠狀病毒(SARS-Cov-2)的組成。作為一種RNA病毒,SARS-Cov-2進入宿主細胞並複製它的基因組RNA(gRNA),並產生許多較小的稱為「亞基因組RNA(subgenomic RNA)」的RNA。這些亞基因組RNA用於合成SARS-Cov-2所需的各種蛋白(刺突蛋白和包膜蛋白等)。因此,這些較小的RNA是幹擾這種新型冠狀病毒徵服我們的免疫系統的良好靶標。儘管最近的研究報導了SARS-Cov-2的RNA基因組的序列,但是它們只能預測它的基因可能在哪裡,從而讓這個世界仍然迷失方向。
在一項新的研究中,來自韓國基礎科學研究院、首爾大學和韓國疾病預防控制中心的研究人員成功地剖析了SARS-CoV-2 RNA基因組的結構。他們通過實驗證實了這些預測的亞基因組RNA的存在,並且它們可經核糖體翻譯為病毒蛋白。此外,他們分析了每個亞基因組RNA的序列信息,並揭示了這種病毒的基因在基因組RNA上的準確位置。相關研究結果以論文手稿的形式在線發表在Cell期刊上,論文標題為「The architecture of SARS-CoV-2 transcriptome」。論文通訊作者為韓國基礎科學研究院RNA研究中心的Kim V. Narry教授和Chang Hyeshik教授。
圖片來自Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.04.011。
Kim說,「我們不僅詳細描述了SARS-CoV-2的結構,而且還發現了許多新的病毒RNA和這些病毒RNA上存在的多種未知的化學修飾。我們的研究提供了SARS-CoV-2的高解析度圖譜。該圖譜將有助於了解這種病毒如何複製以及它如何逃避人類防禦系統的監視。」
先前已知10個亞基因組RNA組成了SARS-CoV-2的病毒顆粒結構。但是,這些研究人員證實實際上僅存在9個亞基因組RNA,這就使得剩下的一個亞基因組RNA作廢了。他們還發現,由於RNA融合和缺失事件的發生,存在數十種未知的亞基因組RNA。
10.Nature:中國科學家揭示SARS-CoV-2主要蛋白酶的結構並發現其抑制劑一種新的冠狀病毒(SARS-CoV-2)被鑑定為COVID-19病毒,它是引起2020年初COVID-19全球大流行的罪魁禍首。但是目前還沒有針對性的治療方法,且有效的治療選擇仍然非常有限。為了快速發現用於臨床的先導化合物,來自上海科技大學的饒子和/楊海濤課題組與上海藥物所的蔣華良課題組及其他單位合作,啟動了一個聯合結構輔助藥物設計、虛擬藥物篩選和高通量篩選的項目,以識別針對COVID-19病毒主蛋白酶(Mpro)的新藥先導物,相關研究成果於4月9日發表在Nature上,題為"Structure of Mpro from COVID-19 virus and discovery of its inhibitors"。
Mpro是一種關鍵的SARS-CoV-2酶,在介導病毒複製和轉錄中起著關鍵作用,是該病毒具有吸引力的藥物靶點。為此,研究人員通過計算機輔助藥物設計鑑定了一種基於機理的抑制劑--N3,並隨後確定了COVID-19病毒Mpro的晶體結構。
接下來,通過結合基於結構的虛擬和高通量篩選,研究人員分析了超過10,000種化合物,包括已批准的藥物、臨床試驗中的候選藥物,以及作為Mpro抑制劑的其他藥理活性化合物。
研究人員發現了六個可以抑制Mpro的化合物額IC50值位於0.67μM到21.4 μM之間。Ebselen在細胞檢測中也顯示出了良好的抗病毒活性。
11.EMBO J:新冠病毒會傷害哪些細胞近日,來自柏林衛生研究所(BIH)、柏林大學醫學中心(Charité - Universitätsmedizin Berlin)和海德堡大學附屬醫院胸科診所的科學家們在德國肺部研究中心(DZL)的主持下,對來自非病毒感染患者的樣本進行了檢查,以確定哪些肺部和支氣管細胞是新型冠狀病毒(COVID19)感染的靶點。他們發現,COVID19病毒的受體在某些祖細胞中大量表達。這些細胞通常發育成呼吸道細胞。現在,科學家們在《EMBO journal》雜誌上發表了他們的研究結果。
來自海德堡胸科診所的Roland Eils教授和他的同事最初打算研究為什麼肺癌有時會發生在從未吸菸的人身上。他們首先分析了12名肺癌患者的樣本。他們還研究了健康患者呼吸道中的細胞,這些細胞是在進行支氣管鏡檢查時以微創方式採集的。如今,迅速蔓延的冠狀病毒疫情促使研究人員對這些現有的但至今尚未公布的數據進行了再次研究。"我相信,我們從這些非冠狀病毒感染患者身上收集到的數據將為了解病毒感染提供重要的信息,"BIH數字健康中心創始主任Roland Eils說。
12.ChemBioChem:科學家或有望找到治療COVID-19的新型藥物近日,隨著全球COVID-19疫情的流行,來自德州農工大學的科學家們重點開始研究和尋找能夠治療COVID-19的藥物,相關研究結果發表在ChemBioChem雜誌上。
研究者Wenshe Ray Liu表示,在1月份我們發現,一種名為瑞德西韋(remdesivir)的抗病毒藥物或能作用治療COVID-19的潛力藥物,該藥物最初是用於應對2014年所爆發的伊波拉疫情的。作為一名從事藥物化學研究的化學生物學家,研究者Liu的主要研究領域是癌症,但最近的疫情使他不得不開始重新關注SARS-CoV-2的研究了。
研究者指出,驅使我們研究的動機就是爭分奪秒地尋找潛在的治療性藥物,來有效應對病毒的擴散,目前我們正在開發有效抑制SARS-CoV-2和其它冠狀病毒在人體細胞中進行複製的新型藥物,同時研究者還在深入研究如何去中和人類血液中病毒所產生的效應。目前研究人員在短期內取得了重大研究突破,如今他們已經將治療COVID-19的候選藥物推向了臨床前試驗,同時還會在疫情大流行小腿前開展臨床試驗。
13.Science子刊:第二種治療SARS-CoV-2/COVID-19的神藥有望面世!人細胞和小鼠研究表明EIDD-2801高效抑制多種冠狀病毒科學家們希望一種稱為EIDD-2801的新藥物可以改變醫生治療COVID-19的方式。這種藥物顯示出減少肺部損傷的前景,已在小鼠中完成了測試,不久將用於人體臨床試驗中。
學醫學中心兒科教授Mark Denison實驗室以及非營利組織埃默裡大學藥物創新企業(Drug Innovation Ventures at Emory, DRIVE)執行長和埃默裡大學藥物開發研究所主任George Painter合作開展研究。EIDD-2801正是在埃默裡大學藥物開發研究所那裡發現的。
EIDD-2801和EIDD-1931(也縮寫為NHC)的化學結構式,圖片來自Science Translational Medicine, 2019, doi:10.1126/scitranslmed.aax5866。
Baric及其研究團隊的最新研究結果於2020年4月6日在線發表在Science Translational Medicine期刊上,論文標題為「An orally bioavailable broad-spectrum antiviral inhibits SARS-CoV-2 in human airway epithelial cell cultures and multiple coronaviruses in mice」。這篇論文包括來自體外培養的感染了SARS-CoV-2的人肺細胞和感染了相關冠狀病毒SARS-CoV和MERS-CoV的小鼠的數據。
這項研究發現當用作預防劑時,EIDD-2801可以預防小鼠在受到感染後出現嚴重的肺部損傷。EIDD-2801是抗病毒化合物EIDD-1931的口服形式;它可以作為藥丸服用,並能被適當吸收,然後進入肺部。
14.Lancet子刊:震驚!全球還有94%的新冠肺炎患者未被發現!根據哥廷根大學最近的一份報告,各國和國際媒體廣泛報導的新的冠狀病毒疾病的確診病例數量嚴重低於感染人數的真實數量。哥廷根大學的Christian Bommer博士和Sebastian Vollmer教授使用了The Lancet Infectious Diseases 雜誌上的一項研究中COVID-19死亡率和病人直到死亡的時間的數據,來測試官方病例記錄的質量。他們的數據顯示,各國平均只有6%的冠狀病毒感染者被確診,而全世界感染者的真實數量可能已經達到了數千萬。
測試不足和延遲可能解釋了為什麼一些歐洲國家,如義大利和西班牙,正在經歷比德國更多的傷亡人數(相對於確診病例),因為德國發現了約15.6%的感染者,而義大利只有3.5%,西班牙則是1.7%。美國和英國的檢出率甚至更低,分別為1.6%和1.2%--這兩個國家受到公共衛生專家的廣泛批評,因為他們推遲了對大流行的反應。
與此形成鮮明對比的是,韓國似乎已經發現了近一半的SARS-CoV-2感染者。作者估計,在2020年3月31日,德國有46萬感染者。根據同樣的方法,他們計算美國有超過1000萬,西班牙超過500萬,義大利大約300萬,英國大約200萬感染。同一天,約翰·霍普金斯大學(Johns Hopkins University)報告說,在全球範圍內只有不到90萬的確診病例,這意味著絕大多數感染沒有被發現。
15.PNAS:COVID-19治療重大進展!恢復期血漿一針見效!我國科學家發表的最新研究報告顯示,對於10名感染新型冠狀病毒的重症患者,從COVID-19中康復的患者血液中提取的單劑量抗體似乎可以挽救生命、縮短症狀持續時間、提高氧含量並加速病毒清除。
這些初步的發現來自於近日發表在《PNAS》上的一項"試點研究"。這項研究在我國三家醫院進行,科學家們從康復病人(也被稱為恢復期血漿)體內中提取免疫抗體,並將其應用於與嚴重的COVID-19病例作鬥爭的病人。
但是它的發現提供了一種希望,一種有著悠久歷史和簡單前提的治療方法可以成為治療COVID-19呼吸困難患者的強有力的方法。在20世紀早期,醫生將從小兒麻痺症、麻疹、腮腺炎和流感中康復的患者血液中攜帶的抗體轉移到那些仍然受到感染的患者身上。醫生觀察到,有了以前感染者對病毒的免疫記憶,接受恢復期血漿治療的患者似乎比未接受治療的患者恢復得更快、更徹底。
16.medRxiv:研究開發更準確更靈敏的SARS-CoV-2測試方法密西根州立大學的研究人員已經驗證了一種檢測冠狀病毒的測試方法,這種方法比目前使用的方法更準確,可以幫助解決全國檢測工具短缺的問題。不過,這種方法首先需要獲得美國FDA的批准,然後才能廣泛用於檢測疑似患有由SARS-CoV-2引起的呼吸道疾病COVID-19的患者。
研究人員能夠使用不同的化學試劑來進行標準測試,而不是使用那些短缺的試劑,並且液滴數字PCR儀能夠在大約一天內產生結果。
"新的檢測方法已經被證明比標準的冠狀病毒檢測敏感500倍,"人類醫學學院轉化神經科學系主任Jack Lipton說。"這很重要,因為它可以減少由於病毒載量低而將患者誤診為無病的假陰性檢測結果的數量,特別是在那些尚未出現症狀的患者中。"
17.Science發文,指出科學家們將冠狀病毒SARS-CoV-2刺突蛋白的結構轉化為音樂你很可能已經看過數十張SARS-CoV-2的圖片,而如今這種冠狀病毒導致了100萬例感染病例和成千上萬人的死亡。如今,科學家們找到了一種讓你聽到這種冠狀病毒的方法:將它的廣為人所知的刺突蛋白(S蛋白)的結構轉化為音樂。
你聽到的聲音---鐘鳴聲、撥弦聲、輕快的笛聲---都代表了SARS-CoV-2刺突蛋白的不同方面。這種刺突蛋白從這種冠狀病毒表面向外延伸出來,並幫助它結合到毫無戒心的宿主細胞上。像所有蛋白一樣,這種刺突蛋白由胺基酸組合而成。通過使用一種稱為可聽化(sonification)的新技術,來自美國麻省理工學院的研究人員給每個胺基酸殘基分配了音階中的一個獨特的音符,從而將這整個蛋白轉化為初步的樂譜。
圖片來自Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.02.058。
但是在現實生活中,這些胺基酸往往會捲曲成螺旋狀或伸展成片狀。這些研究人員通過更改音符的持續時間和音量來捕捉這些特徵。由熱引起的分子振動也會產生自己的聲音。
但是,為什麼要把病毒設置成音樂呢?這種新模式可以幫助科學家們找到這種刺突蛋白表面上抗體或藥物可能能夠結合的位點,只需搜索與這些位點相對應的特定音樂序列即可。這些研究人員說,這比用於研究蛋白的常規方法(比如分子建模)更快和更直觀。他們補充說,通過將這種刺突蛋白的音樂序列與其他經過可聽化處理的蛋白的大型資料庫進行比較,可能有一天能找到一種結合這種刺突蛋白的蛋白,從而阻止這種冠狀病毒感染細胞。
18.Radiology:新研究表明在某些情況下,SARS-CoV-2/COVID-19可能會損害大腦一名50多歲的女性在航空業工作。她由於前三天出現咳嗽、發燒和精神錯亂,前往位於美國底特律的亨利福特醫療集團(Henry Ford Health System)進行治療。
鼻拭子測試顯示她感染了新型冠狀病毒SARS-CoV-2。當醫生試圖找出「她的精神狀態改變」的原因時,大腦掃描顯示出一種腦病---腦部某些區域出現腫脹---以及小部分腦細胞死亡。
亨利福特醫療集團放射科醫生Brent Griffith博士領導的一個研究小組認為這種疾病在成年人中相對罕見,而且可能致命。
這位女性的醫生在近期發表在Radiology期刊上的一篇論文中寫道,「雖然[COVID-19]患者通常表現為發燒、呼吸急促和咳嗽,但是神經系統的臨床表現有所報導,報導的程度要小得多。」他們的診斷結果是:「與COVID-19相關的急性壞死性出血性腦病(acute necrotizing hemorrhagic encephalopathy),這是一種罕見的與其他病毒感染有關的腦病。」
19.震驚!JAMA研究發現攜帶冠狀病毒的飛沫可以飛行8米遠!麻省理工學院副教授Lydia Bourouiba多年來一直在疾病傳播流體動力學實驗室研究呼出氣體的動力學(比如咳嗽和打噴嚏),她發現呼出氣體會產生高達27英尺(8.2米)的氣體雲。
儘管美國疾病控制與預防中心(CDC)和世界衛生組織(WHO)呼籲採取的措施分別需要六英尺(0.9米)和三英尺(1.8米)的空間,但她的研究可能會對全球的COVID-19大流行產生影響。
Bourouiba的研究呼籲採取更好的措施來保護醫護人員,並儘可能與咳嗽或打噴嚏的感染者保持更大的距離。她說,目前的指導方針是基於"大液滴"作為病毒傳播的方法以及這些大液滴只能傳播一定距離的想法。
在美國醫學會雜誌上周發表的一篇文章中,Bourouiba說,呼氣的最高速度可以達到每秒33到100英尺(36公裡/小時和110公裡/小時),"目前使用的外科手術口罩和N95口罩標準沒有測試這些潛在的呼吸排放特徵。"
20.PLoS ONE期刊發表兩篇關於COVID-19疫情的論文新型冠狀病毒SARS-CoV-2(之前稱為2019-nCoV)導致2019年冠狀病毒病(COVID-19),如今正在全球肆虐。近期開放獲取期刊PLoS ONE發表了兩項有關COVID-19疫情爆發的研究。
第一項研究於2020年3月31日發表,由義大利那不勒斯費德裡科二世大學的Constantinos Siettos及其同事們開展。這些作者使用了一個利用2020年1月11日至2月10日的報導數據進行校準的易受感染-感染-恢復-死亡(Susceptible-Infected-Recovered-Dead, SIRD)模型,並預測了截至2月29日在中國湖北疫情中心的疫情演變。通過使用這些參數,他們預測截至2月29日,在湖北至少將有45000人被感染,2700人死亡---實際情形是在此期間已有大約67000人被感染,死亡人數約為2800人。
圖片來自PLoS ONE, 2020, doi:10.1371/journal.pone.0230405。
這些作者還使用SIRD模型來估計COVID-19的R0值,這是對病毒傳染性的一種估計值,它反映了一個感染者平均可能感染多少人。在各種情況下,他們基於獲得的數據估算R0約為2.5。假設這些數據中的輕度COVID-19病例存在較高的低估,他們估計這種病毒在總人口中的死亡率約為0.15%。此外,基於感染人數在總人口中按20倍的比例進行擴展的假設,這項研究預測到2月底湖北的疫情將有所下降。事實上,在過去幾天裡,新感染病例的數量已經顯著下降。
第二項研究於2020年3月19日發表,由中國湖北省武漢市中心醫院的Mingli Yuan博士及其同事們開展。這些研究人員研究了27例感染COVID-19併入住武漢市中心醫院的患者。
在這組患者中,這些作者將通過對患者肺部進行CT掃描確定的臨床特徵與最終結果相關聯。他們根據觀察到的臨床特徵(比如毛玻璃片混濁、兩側異常和肺部病變廣泛分布)對患者進行評分,從而為每名患者提供了一個總體嚴重程度評分。
在這27例患者中,大多數是老年人(中位年齡為60歲),其中17例(63%)康復並出院,10例(37%)死於這種病毒感染。具有基礎健康疾病(包括高血壓、糖尿病和心臟病)的患者比沒有這些合併症的患者更容易死於這種病毒感染,年齡較大的患者也更容易死亡,而且在這些方面沒有性別差異。CT掃描評分更高(更嚴重)的患者更有可能死於COVID-19:康復並出院的患者的評分為12,而死亡患者的平均評分為30。(生物谷 Bioon.com)