面對新冠肺炎,科學家們都在做什麼?取得了哪些成果?|inovio|新發|...

2020-12-04 騰訊網

2020年1月31日,Science上發表了專職作者Jon Cohen的深度報導:「新型冠狀病毒激發科學家奮進(New coronavirus threat galvanizes scientists)」,從預測模型、病毒來源、藥物研究、疫苗研發等多個方面闡述科學家們正在做的探索。

在衛健委公布第一例武漢不明原因肺炎僅一個月的時間,整個世界都處於這場新流行病的危急時刻。武漢隔離了3500萬人,中國其他城市也在盡力減緩病毒的傳播。截止2月4日24時,全國已累計確診新型冠狀病毒感染的肺炎病例xxx例,疑似病例xxx例,死亡病例xxx例。

隨著新發病例的猛增,最初通過模型估算的感染人數很快就被推翻,「我們最初估算的數據不再有效,」香港大學的梁卓偉教授1月22日發推特表示,而這個時間恰恰是他們團隊發布針對疫情第一個數學模型的第二天。目前梁教授推算的是,截止到1月25日,武漢大概有43,590例感染,而這個數目將每6天翻一倍。

病毒的迅速傳播讓科學家們面臨前所未有急迫的挑戰,發現傳染源、找到合適的治療手段和開發疫苗將挽救世界上面臨疫情的百萬生命。接下來,我們將集中看一看科學家們面對2019新型冠狀病毒,都在做哪些努力。

現有藥物中有哪些希望?

如果要專門研發出針對2019新型冠狀病毒的新藥,可能需要花數年時間,研究者們期待能從現有藥物中找到希望。

根據Lancet的報導,武漢市金銀潭醫院已經開展抗HIV藥物lopinavir(洛匹那韋)和ritonavir(利託那韋)聯合用藥的隨機對照試驗。這兩種藥物聯合攻擊HIV病毒用於複製的蛋白酶,所以它們也有可能抑制冠狀病毒的蛋白酶。這種方法在SARS爆發時已有先例:在2004年發表的非隨機臨床試驗中,研究者發現這兩種蛋白酶抑制劑聯合第三種藥ribavirin(利巴韋林),對SARS病人有「明顯的臨床效果改善」。

沙烏地阿拉伯正在開展一項臨床試驗,用上文提到過的這兩種蛋白酶抑制劑聯合幹擾素β-1b,來治療中東呼吸症候群(MERS)(引發中東呼吸症候群的病毒和SARS病毒、2019新型冠狀病毒有親緣關係,偶然從駱駝傳入人類)。但是最近在美國北卡羅萊大學教堂山分校由Ralph Baric領導的小鼠實驗顯示,該雞尾酒療法(幾種藥物聯合用藥)對抗中東呼吸症候群病毒效果平平。

同樣的研究中,remdesivir(瑞德西韋)顯示有更好的效果,該藥是由吉利德公司開發的抗伊波拉藥物,其機制是幹擾病毒的聚合酶。remdesivir聯合幹擾素降低了MERS病毒感染小鼠體內的病毒複製,可改善小鼠的肺功能。「remdesivir對於我們所試驗的每個冠狀病毒都有治療效果,如果它對2019新型冠狀病毒沒有效果的話,才會讓人驚訝」,來自範德堡大學的病毒學家Mark Denison表示。

註:根據ClinicalTrails.gov PRS最新數據顯示,一項remdesivir針對2019-nCoV感染的3期、隨機、雙盲、安慰劑對照試驗啟動,以確定使用remdesivir(瑞德西韋)治療2019-nCoV感染者是否安全和有效。總樣本量270例,入組輕、中度新冠肺炎患者,由中日友好醫院曹彬教授牽頭,試驗預期於2月3日開始,4月27日結束)

針對2019新型冠狀病毒新療法的研發也在美國生物公司Regeneron展開,方法是學習針對MERS和伊波拉病毒的方法,用單克隆抗體應對新冠病毒。針對2019新型冠狀病毒最理想的方法應該是利用像remdesivir一樣的藥物聯合單克隆抗體,Denison表示,「聯合用藥的思路將意義深遠,前景光明。」

疫苗會及時有效嗎?

在票房飆漲的電影中,科學家們及時研發疫苗,成功拯救了世界。在現實生活中,新疫苗的研發速度卻總是達不到電影中所呈現的明顯效果。但是,對於2019新型冠狀病毒,科學家們正以近似於好萊塢電影式的速度來工作

流行病防範創新聯盟(CEPI)是一個成立於2016年的非盈利組織,資助和助力新型傳染性疾病疫苗的研發。該組織已經資助了兩家公司和一家學術機構共1250萬美元來研發針對2019新型冠狀病毒的疫苗。

這三家機構在三周前(即中國研究者首次公開發表病毒序列時)就開始工作了。其中一家受資助對象是美國國家過敏和傳染病研究所(NIAID)和美國生物科技公司Moderna的聯合團隊,計劃將病毒序列轉化成信使RNA(mRNA)來製造疫苗。(當被注射到生物體內,mRNA刺激機體產生病毒蛋白,以此來促發免疫應答)

美國國家過敏和傳染病研究所的主任Anthony Fauci說,Moderna公司疫苗的第一個臨床試驗將在3個月內開展。美國國家過敏和傳染病研究所負責疫苗的主管Barney Graham說,最好的情況是,在夏天前,Moderna的疫苗可以在人類身上開展大型的真實世界療效研究。

CEPI資助的第二家公司名叫Inovio,也將用類似的方法製造疫苗,但是用DNA來製造(而不是mRNA)。他們也已經有製造2019新型冠狀疫苗的模板,這個模板是MERS的疫苗種子選手,依賴於spike蛋白。CEPI第三個資助的巨頭是來自於澳大利亞昆士蘭大學的團隊,用細胞培養的方式來製造疫苗。

另外,在中國大陸、中國香港、比利時和德國也相繼有疫苗研發項目。一旦有潛力的疫苗候選者被研發出來,研究者將在動物上測試,繼而申請在人類開展臨床一期試驗。

(註:中國工程院院士、國家衛健委高級別專家組成員李蘭娟院士近期在採訪中表示,在傳染病診治國家重點實驗室P3已經分離到8株病毒,其中有幾株非常適合做疫苗,現在也在緊鑼密鼓地開展。)

病毒從哪裡來?

已經確定病毒來自動物,但是何時傳入到人、如何傳入到人尚是謎題。基因分析的結果給出了一些線索。1月11日,中國科學家首次分享了2019新型冠狀病毒的基因序列。中國和外國的實驗室繼而公布了30多份序列信息。

武漢大學病毒研究所的石正麗教授團隊在1月23日發布的研究顯示,2019新型冠狀病毒的序列與一種蝙蝠攜帶的冠狀病毒有96.2%的一致性,與SARS冠狀病毒有79.5%的一致性。但是這並不足以說明2019新型冠狀病毒是直接從蝙蝠傳播到人類,Scripps研究組的進化生物學家Kristian Andersen舉了個例子,可能病毒從蝙蝠傳播到果子狸,而果子狸正是在很多市場販賣給人類的珍饈。

因為早期有多數病人有武漢華南海鮮市場的接觸史,該市場被認為是疫情發生的源頭。1月27日,新華社報導研究者在該市場的586份環境採樣中,發現了33份呈新型冠狀病毒陽性。該採樣於1月12日進行,而該市場於1月1日關閉。樣品都來自於市場的西端,平時這裡是集中販賣野生動物的貨攤。

這顯示武漢華南海鮮市場在病毒的傳播中扮演重要的作用但來自美國喬治城大學的傳染病學專家Daniel Lucey表示,也有其他的數據顯示海鮮市場並非源頭。因為最早有病人在2019年12月1日發病且沒有海鮮市場接觸史(來源於中國學者1月24日在Lancet上發表的文章,該文章披露了武漢41例病人的細節。詳見:Lancet:武漢新型冠狀病毒感染病人的臨床特徵)。Lucey進一步表示,可能海鮮市場被汙染前,已有動物、人類、或兩者都已經被感染(即汙染海鮮市場前,已有人體內潛伏著病毒)。

基因測序的數據尚不能證實傳染源,但是數據顯示病毒從動物到人類的傳播是最近才發生的,Koopmans說道。一份關於最先30例公開發表的測序信息的分析表明,這些樣本之間最多相差7個核苷酸(如下圖所示)。根據這些核苷酸的差異和既定的變異速度,不同研究組計算出,病毒是從2019年11月中旬開始傳播的——這個證據支持了這個論斷:在海鮮市場接觸相關病例產生前,病毒就發生了播散。有一個研究組甚至推算,病毒傳播早在2019年9月18日左右就發生了。

圖:30多個病人身上分離出的病毒序列組成的家族樹(系統發生樹),顯示序列之間的差異非常小,提示病毒是最近才傳播到人群的。

中日友好醫院的曹彬教授(也是上述提到的Lancet文章的通訊作者),表示實際情況可能比許多人設想的更加複雜。「現在看起來海鮮市場不是病毒的唯一源頭,」他在郵件裡回復Science,「但坦誠而言,我們仍然無法斷定病毒的源頭。」

更多細節,詳見醫咖會昨日推送的文章:

https://science.sciencemag.org/content/367/6477/492

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