新型冠狀病毒2019-nCoV/COVID-19最新研究進展(第5期)

2020-12-05 生物谷

2020年4月12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.Cell:重磅!揭示新型冠狀病毒SARS-CoV-2進入宿主細胞機制
doi:10.1016/j.cell.2020.02.052

在一項新的研究中,德國研究人員提供證據表明SARS-CoV-2的宿主細胞進入依賴於SARS-CoV受體ACE2,並且可以被臨床證明的細胞絲氨酸蛋白酶TMPRSS2抑制劑阻斷,而且TMPRSS2被SARS-CoV-2用於S蛋白激活。此外,這項研究還發現針對SARS-CoV產生的抗體反應可以至少部分地抵禦SARS-CoV-2感染。這些結果對人們對SARS-CoV-2的可傳播性和發病機理的理解具有重要意義,並揭示了進行治療性幹預的靶標。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「SARS-CoV-2 cell entry depends on ACE2 and TMPRSS2 and is blocked by a clinically-proven protease inhibitor」。

圖片來自Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.02.052。

SARS-CoV S蛋白可以使用內體半胱氨酸蛋白酶CatB/L在TMPRSS2陰性細胞中激活S蛋白(Simmons等,2005)。然而,通過TMPRSS2而不是CatB/L激活S蛋白對於病毒進入初級靶細胞以及在受感染宿主中的病毒傳播至關重要。這項新的研究表明,SARS-CoV-2的傳播還依賴於TMPRSS2活性,不過這些研究人員注意到,阻斷TMPRSS2活性的甲磺酸卡莫司他(camostat mesylate)抑制但不消除SARS-CoV-S2感染Calu-3細胞,這可能反映了CatB/L對殘餘S蛋白的激活作用。人們可以推測,正如針對MERS-CoV的報導那樣,弗林蛋白酶(furin)在感染細胞中介導的S1/S2位點預先切割可能會促進隨後的TMPRSS2依賴性靶細胞進入。總的來說,這些新的發現和先前的研究工作強調了TMPRSS2是一種宿主細胞因子,它對於幾種臨床相關病毒的傳播至關重要,包括甲型流感病毒和冠狀病毒。相比之下,TMPRSS2對於發育和體內平衡是必不可少的,因此構成了一種有吸引力的藥物靶標。在這種情況下,值得注意的是,阻斷TMPRSS2活性的絲氨酸蛋白酶抑制劑甲磺酸卡莫司他在日本已獲準用於人類,儘管其適應症與SARS-CoV-2無關。因此,可能可以考慮將這種化合物或具有潛在增強的抗病毒活性的相關化合物用於未經

臨床試驗

驗證地治療SARS-CoV-2感染者。

2.Cell:重磅!揭示新型冠狀病毒SARS-CoV-2刺突糖蛋白的結構、功能和抗原性
doi:10.1016/j.cell.2020.02.058

在一項新的研究中,美國華盛頓大學醫學院生物化學系的David Veesler博士及其團隊報導人ACE2可調節SARS-CoV-2 S蛋白介導的細胞進入,從而確定它是這種新出現的冠狀病毒的功能性受體。SARS-CoV-2 S蛋白的結構域B與人ACE2結合的親和力與來自與2002-2003年SARS疫情相關的SARS-CoV分離株的S蛋白的結構域B相當,這表明SARS-CoV-2 S蛋白的結構域B與人ACE2具有較高的結合親和力。與人ACE2的緊密結合可以部分解釋SARS-CoV-2在人類中的有效傳播,就像SARS-CoV的情況一樣。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「Structure, function and antigenicity of the SARS-CoV-2 spike glycoprotein」。

他們鑑定出在SARS-CoV-2 S蛋白的S1/S2亞基邊界存在意料之外的弗林蛋白酶(furin)切割位點,這個位點在S蛋白的生物合成過程中被切割,這種新特徵可將這種冠狀病毒與SARS-CoV和SARSr-CoV區分開來。正如針對一些高致病性

禽流感

病毒和致病性新城疫病毒的報導那樣,移除這種切割基序會適度影響SARS-CoV-2 S蛋白介導的VeroE6或BHK細胞進入,但是這可能有助於擴大這種冠狀病毒的宿主趨向性。

他們解析出SARS-CoV-2 S蛋白胞外結構域三聚體的低溫電鏡結構,並揭示它具有多個結構域B構象,這使人想起了先前有關SARS-CoV S蛋白和MERS-CoV S蛋白的報導。他們證實SARS-CoV S蛋白小鼠多克隆血清有效抑制SARS-CoV-2 S假病毒進入靶細胞。這些結果為設計可廣泛預防SARS-CoV-2、SARS-CoV和SARS-CoV的疫苗鋪平了道路。

3.bioRxiv:特殊模型有望幫助預測新型冠狀病毒的潛在藥物靶點
doi:10.1101/2020.02.26.961938

近日,一篇發表在預印版平臺bioRxiv上題為「Predictions for the binding domain and potential new drug targets of 2019-nCoV」的研究報告中,來自北京科技大學的研究人員通過研究成功預測了新型冠狀病毒(2019-nCoV)的結合域和新型潛在的藥物靶點。

研究者表示,通過對冠狀病毒進行進化分析,他們發現,2019-nCoV可能起源於蝙蝠,2019-nCoV的S蛋白或能通過與人類細胞ACE2受體相互作用來進入宿主細胞,這或許就揭示了2019-nCoV的發病機制;另一方面,2019-nCoV還與蝙蝠冠狀病毒RATG132共享了大約96.2%的序列,通過對比2019-nCoV的S蛋白(GenBank:MN908947.3)的胺基酸序列與蝙蝠SARS樣冠狀病毒分離株bat-SL-CoVZC45和蝙蝠SARS樣冠狀病毒分離株Bat-SL-CoVZXC21,後兩者分別與2019-nCoV具有89.1%和88.6%的序列一致性,因此就有用一種假設認為,2019-nCoV或許與蝙蝠SARS樣冠狀病毒擁有相同的致病通路。

然而,當前使用Swiss模型的研究還需要進一步優化,比如,預測S蛋白結構上配體結合位點尚不明確,此外,模板僅共享了76.4%的序列一致性,這就意味著結果可能無法完全反映現實,因此,研究人員就需要開發出一種新方法,從另一個角度來預測蛋白質的三維結構和相關功能,最重要是,這種新方法還能幫助預測潛在的藥物靶點。

這項研究中,研究人員開發出了一種名為I-TASSER(迭代線程組裝改進,Iterative Threading Assembly Refinement)的新方法來進行蛋白質結構和功能的預測;當研究者將I-TASSER模型與實際SARS模型進行比較後他們發現,2019-nCoV的表面糖蛋白與S蛋白的CTD1(C末端結構域1)區域相一致,這就表明,2019-nCoV可能是通過構象改變來與宿主細胞的ACE2相結合的。此外,研究者還對2019-nCoV表面糖蛋白的位點進行預測後發現,某些核心的胺基酸或有望成為開發抵禦2019-nCoV潛在新型藥物靶點。

除此之外,研究人員還開發了一種名為Phyre2的工具,其能利用遠程同源檢測的手段來構建3D模型,並預測配體結合位點,從而分析胺基酸突變所產生的影響,Phyre2與其它方法的區別不在於準確性而在於實用性;最後研究者表示,I-TASSER和Phyre2兩種工具均能用來幫助預測武漢新冠肺炎病毒的刺突蛋白的精確結構,從而為尋找新型藥物靶點提供了新的線索和思路。

4.bioRxiv:科學家基於CRISPR-Cas12技術開發出了一種超靈敏、快速可攜式的新型冠狀病毒檢測技術
doi:10.1101/2020.02.29.971127

近日,一篇發表在預印版平臺bioRxiv上題為「An ultrasensitive, rapid, and portable coronavirus SARS-CoV-2 sequence detection method based on CRISPR-Cas12」的研究報告中,來自布宜諾斯艾利斯大學等機構的科學家們通過研究基於CRISPR-Cas12技術開發了一種超靈敏、快速、可攜式的新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)檢測技術。

圖片來源:fr.wikipedia.org。

CRISPR是一種以在基因編輯領域的應用而出名的生物技術,值得注意的是,近來研究人員已經開始使用CRISPR來進行核酸的體外檢測,因此其就有望被開發成為一種強大精確的分子

診斷

工具;在CRISPR-Cas效應子家族中,Cas12是一種RNA導向的DNase,其屬於II類V-A系統,該系統能在識別靶點後誘導任意單鏈DNA(ssDNA)的分裂,這就會導致ssDNA報導子的降解,並在分裂位點釋放螢光信號,這就能通過一種可攜式的方法進行檢測。

這項研究中,研究人員報告了一種基於CRISPR-Cas12的新型

診斷

工具,其能在原理論證的評估中對合成性的SARS-CoV-2的RNA序列進行檢測,研究結果表明,該工具是一種超靈敏、快速且極具潛力的檢測手段,對於有效實現目前資源相對缺乏的地區進行SARS-CoV-2的檢測至關重要。後期研究人員還會繼續深入研究來進一步優化該設備使其更加高效地對SARS-CoV-2進行檢測。

5.bioRxiv:利用比較基因組分析揭示新型冠狀病毒的進化機制
doi:10.1101/2020.02.27.969006

近日,一篇發表在預印版平臺bioRxiv上題為「Comparative genomic analysis revealed specific mutation pattern between human coronavirus SARS-CoV-2 and Bat-SARSr-CoV RaTG13」的研究報告中,來自浙江大學等機構的科學家們通過研究利用比較基因組分析技術揭示了人類新型冠狀病毒與蝙蝠冠狀病毒RaTG13之間的特殊突變模式。

新型冠狀病毒是冠狀病毒亞群的一員,其含有正極性的單鏈RNA基因組,為了揭示新型冠狀病毒基因組的進化機制,這項研究中,研究人員對新測序的新型冠狀病毒毒株和20株密切相關的冠狀病毒毒株進行了全面的基因組分析,在不同新型冠狀病毒毒株基因組93個位點中的98個核苷酸突變中,研究者發現有58個核苷酸突變會引發胺基酸的改變,這就揭示了一種中性進化的結果,然而,新型冠狀病毒毒株WIV04和蝙蝠冠狀病毒RaTG13之間刺突基因(spike gene)核苷酸替換與胺基酸替換的比率(9.07)要遠高於其它冠狀病毒之間的比較(範圍為1.29-4.81),新型冠狀病毒和蝙蝠冠狀病毒之間存在較高水平的同義突變,這就表明其二者經歷了較強的淨化選擇(purifying selection)。

此外,其核苷酸替換中富含鹼基T:C的轉換,這與RNA 3』-5』端核糖核酸外切酶(ExoN)失活所引發的突變特性相一致,新型冠狀病毒和其它β-冠狀病毒譜系B中的其它冠狀病毒在密碼子的使用上存在一定的相似性,這就表明,其對冠狀病毒突變模式的影響相對較小;當對新型冠狀病毒毒株WIV04和蝙蝠冠狀病毒RaTG13進行對比後,研究者發現,在所有的比較中,非同義替換率與同義替換率之比(dN/dS)最低,這就再次證實了新型冠狀病毒是在較為嚴格的選擇性壓力下發生進化的。

6.Viruses:香港科技大學揭示COVID-19肺炎疫苗的潛在靶點
doi:10.3390/v120302542020

一組香港科技大學(HKUST)的科學家近日確定了一組SARS-CoV-2冠狀病毒疫苗的潛在目標,為SARS-CoV-2引起的COVID-19肺炎疫苗的開發指出了關鍵的實驗方向。

與2003年導致SARS(嚴重急性呼吸系統綜合症)爆發的SARS- CoV一樣,SARS- CoV -2也屬於同一種冠狀病毒屬。通過考慮SARS-CoV-2和SARS-CoV之間的

遺傳

相似性,該團隊利用實驗確定的免疫數據來識別一組與SARS-CoV-2完全匹配的SARS-CoV衍生的B細胞和T細胞表位。表位是免疫系統識別的生物標記,可觸發針對病毒的行動。由於在現有的SARS-CoV-2基因序列中未發現已識別的表位發生突變,因此對這些表位進行免疫靶向可能會對新的肺炎COVID-19提供保護。

由數據科學家Matthew McKay教授和Ahmed Abdul Quadeer博士領導的研究小組希望他們的工作能夠幫助指導針對SARS- CoV-2的有效疫苗的實驗研究。

7.J Biol Chem:研究揭示瑞德西韋為什麼可能治療新型冠狀病毒!
doi:10.1074/jbc.AC120.013056

阿爾伯塔大學的一組研究人員發現了為什麼藥物瑞德西韋在治療引起中東呼吸症候群(MERS)和嚴重急性呼吸症候群(SARS)的冠狀病毒方面是有效的,他們期望它可能也可以有效地治療感染了新的COVID-19毒株的患者。

病毒學家Matthias Gtte說:"即使你知道某種藥物有效,但如果你不知道它是如何起作用的,那它可能就是一個危險信號。如果你確切地知道它是如何作用於目標的,這是令人安心的。我們知道這種藥物可以治療不同的冠狀病毒,比如中東呼吸症候群和非典,我們也知道這種新型冠狀病毒和非典非常相似。因此,我謹慎樂觀地認為,我們團隊在瑞德西韋和MERS上發現的結果將與COVID-19類似。"

本周發表在《Journal of Biological Chemistry》上的這項研究,是加拿大第一批討論COVID-19毒株的研究之一。"我們的研究表明,瑞德西韋基本上模仿了RNA合成的天然構建塊之一,這是病毒基因組複製所必需的。病毒內的酶用這些構建塊合成病毒RNA基因組,但是它們把需要的片段和藥物混合在一起。一旦藥物進入生長中的RNA鏈,病毒就不能再複製了。

8.Int J Infect Dis:好消息!現有藥物或可有效治療新型冠狀病毒!
doi:10.1016/j.ijid.2020.02.018

一個歐洲研究聯盟表示,已經批准的藥物可能是治療新型冠狀病毒SARS-CoV-2的關鍵。他們的發現已經作為預先證據發表在《International Journal of Infectious Diseases》上。

圖片來源:https://cn.bing.com。

該論文的資深作者、挪威科技大學(NTNU)副教授Denis Kainov說:"藥物再利用是一種從現有藥物中產生額外價值的策略,它針對的是與最初預期不同的疾病。例如,teicoplanin、oritavancin、dalbavancin和monensin都是經批准的

抗生素

,它們已經在實驗室中被證明可以抑制冠狀病毒和其他病毒。"

Kainov和他的合著者說,這些和其他安全的、廣譜的抗病毒藥物是治療這種疾病的良好候選藥物,因為目前還沒有治療這種被世界衛生組織(WHO)稱為COVID-19的新型冠狀病毒的方法。

9.J Med Chem:好消息!新型化合物可對抗包括新冠病毒在內的多種病毒
doi:10.1021/acs.jmedchem.9b01828

如今,研究人員在美國化學學會(ACS)的《Journal of drug Chemistry》雜誌上發表的研究報告中稱,他們已經設計出了一種化合物,可以在實驗室中阻止類似的冠狀病毒以及其他致病病毒的複製。

此次冠狀病毒,也被稱為SARS- CoV -2或2019-nCoV,與2003年導致SARS爆發的SARS病毒(SARS- CoV -1)以及2012年出現的中東呼吸系統疾病病毒(MERS-CoV)是近親。所有這些病毒都會引起類似流感的症狀,並常常引起肺炎。然而,目前還沒有開發出有效的治療方法,部分原因是由於病例相對較少,製藥公司沒有必要花費大量資金。Hong Liu、Rolf Hilgenfeld和同事們設想了一種可能的解決方案,以廣譜抗病毒藥物的形式,針對所有冠狀病毒和腸病毒--其中一些會導致普通感冒等病症、手足口病、還有"夏季流感"。所有這些病毒都有一個相似的蛋白質切割酶,在冠狀病毒中稱為"主蛋白酶",在腸病毒中稱為"3C蛋白酶",這是病毒複製所必需的。

研究人員研究了蛋白酶的X射線晶體結構,然後對一系列α-羰基醯胺化合物進行預測,判斷它們是否可以結合這類蛋白酶並幹擾它的活動。通過在試管和培養皿中的人類細胞中的測試,他們發現了一種多功能的抑制劑,可以阻止多種冠狀病毒和腸病毒,包括SARS-CoV-1。另一種分子對MERS-CoV表現出很強的活性,對其他病毒表現出中等的活性。研究人員說,由於SARS-CoV-2、MERS-CoV和SARS-CoV-1的主要蛋白酶非常相似,這些抑制劑很可能對新型冠狀病毒具有良好的抗病毒活性。下一步將是在小動物疾病模型中測試這些抑制劑。

10.bioRxiv:實錘!科學家發現新型冠狀病毒母嬰傳播的證據!
doi:10.1101/2020.02.27.967760

近日,一篇刊登在預印版平臺bioRxiv上題為「The ACE2 expression of maternal-fetal interface and fetal organs indicates potential risk of vertical transmission of SARS-COV-2」的研究報告中,來自中國醫學科學院的研究人員通過研究發現,母胎界面和胎兒其中中血管緊張素轉化酶2(ACE2)的表達或許提示了新型冠狀病毒(SARS-COV-2)垂直傳播的潛在風險。

這項研究中,研究人員收集了在線獲得的單細胞RNA測序(scRNA-seq)數據,以此來評估母親和胎兒界面及多個胎兒器官中ACE2的細胞表達水平;研究結果表明,母親和胎兒界面細胞中ACE2會高水平地進行表達,這些細胞包括間質細胞、蛻膜的血管周細胞、以及胎盤中的細胞滋養層和合胞體滋養層細胞等,同時研究者還發現,胎兒的心臟、肝臟和肺臟中也會出現ACE2的表達,但ACE2的表達並未在胎兒腎臟中發現;隨後研究人員對剛出生的小鼠幼崽進行研究發現,小鼠幼崽機體中ACE2的表達會隨著時間而發生動態變化,而且在出生後的1-3天裡,小鼠幼崽機體中ACE2的表達量非常高。

研究者表示,本文研究結果表明,新型冠狀病毒的受體ACE2在母胎界面和胎兒器官的特殊類型細胞中會發生廣泛表達,這或許就提示,新型冠狀病毒可能會通過母胎垂直傳播方式在母親和胎兒之間引起感染,相關研究結果或為後期開發新型療法提供新的思路和希望。

12.鍾南山院士等NEJM:新冠肺炎患者的臨床症狀
doi:10.1056/NEJMoa2002032

近日以鍾南山院士領銜的研究團隊在《The New England Journal of Medicine》上發文報導了他們提取的截至2020年1月29日中國30個省、自治區、直轄市的552家醫院1099例經實驗室確診的CVID-19患者的數據,主要的複合終點是進入重症監護病房(ICU),使用機械通氣,或死亡。

圖片來源:https://cn.bing.com。

研究團隊對這些患者的數據分析報告如下:患者的中位年齡為47歲;女性佔41.9%。主要複合終點為67例(6.1%),其中入ICU 5.0%,有創機械通氣2.3%,死亡1.4%。只有1.9%的病人有直接接觸野生動物的歷史。在非武漢市居民中,72.3%的人與武漢市居民有過接觸,其中31.3%的人曾到過武漢。最常見的症狀是發燒(入院時43.8%,住院時88.7%)和咳嗽(67.8%),少見腹瀉(3.8%)。中位潛伏期為4天(四分位間距為2 - 7天)。入院時,毛玻璃樣陰影是最常見的胸部計算機體層攝影(CT)的放射學表現(56.4%)。877例(17.9%)非重症患者中有157例未發現影像學或CT異常,173例(2.9%)重症患者中有5例未發現異常。入院時淋巴細胞減少症佔83.2%。

13.比爾蓋茨NEJM發文:新冠肺炎是百年一遇的流行病!全世界應該如何應對?
doi:10.1056/NEJMp2003762

面對任何危機,政府都有兩個同等重要的責任:解決眼前的問題,並防止它再次發生。COVID-19大流行就是一個恰當的例子。我們現在需要拯救生命,同時也需要改善我們應對疫情的方式。第一點更為緊迫,但第二點有著至關重要的長期影響。

長期的挑戰--提高我們應對疫情的能力--並不是什麼新鮮事。全球衛生專家多年來一直在說:另一場在速度和嚴重程度上與1918年流感疫情不相上下的大流行不是是否發生的問題,而是何時發生的問題。比爾和梅琳達·蓋茨基金會近年來投入了大量資源幫助世界為這種情況做準備。

現在我們也面臨著迫在眉睫的危機。在過去的一周裡,COVID-19開始表現得很像我們一直擔心的那種百年一遇的病原體一樣。我希望情況沒有那麼糟糕,但在我們知道情況並非如此之前,我們應該假定情況會如此糟糕。

各國政府和產業界需要達成一個協議:在大流行期間,疫苗和抗病毒藥物不能簡單地賣給出價最高的競標者。處於疫情中心和最需要幫助的人應該是優先獲得的,而且需要他們能夠負擔得起。這樣的分配不僅是正確的事情,也是預防短途徑傳播和未來大流行的正確策略。

14.Lancet子刊:在中國全國範圍內研究癌症患者中的新型冠狀病毒SARS-CoV-2感染
doi:10.1016/S1470-2045(20)30096-6

中國和世界其他地方正在爆發新型β冠狀病毒SARS-CoV-2(之前稱為2019-nCoV)疫情。截止2020年2月12日,這種病毒的迅速傳播已在中國造成42747例病例和1017例死亡,並在25個國家(包括美國、日本和西班牙)報告了病例。世界衛 生組織(WHO)已宣布由SARS-CoV-2引起的2019年新型冠狀病毒疾病(COVID-19)是國際關注的突發公共衛生事件。與嚴重急性呼吸症候群(SARS)冠狀病毒(SARS-CoV)、中東呼吸症候群(MERS)冠狀病毒(MERS-CoV)不同的是,多器官功能障礙症候群而不是呼吸衰竭 引起了更多的COVID-19死亡病例,這可能歸因於血管緊張素轉化酶2(ACE2)--- SARS-CoV-2的功能性受體---在多種器官中的廣泛分布。與非癌症患者相比,癌症患者更容易受到感染,這是由於惡性

腫瘤

和抗癌治療(比如化療或外科手術)引起全身免疫抑制狀態。因此 ,癌症患者可能會具有增加的COVID-19風險,並且預後較差。

在一項新的研究中,來自中國廣州中山醫科大學附屬第一醫院的研究人員與中國國家衛生健康委員會合作,建立了一個前瞻性隊列以監測整個中國的COVID-19病例。截止到2020年1月31日,他們收集並分析了來自31個省級行政區的575家醫院的2007例病例。所有病例經診 斷後均患上實驗室確診的COVID-19急性呼吸道疾病,併入院。由於先前病史的記錄不足,他們排除了417例病例。相關研究結果近期發表在Lancet Oncology期刊上,論文標題為「Cancer patients in SARS-CoV-2 infection: a nationwide analysis in China」。

根據這些研究人員所知,這項研究首次分析了癌症患者發生嚴重COVID-19的風險;只有通過全國範圍的分析,他們才能對患有罕見但重要合併症(比如癌症)的患者進行隨訪。他們發現癌症患者可能比非癌症患者有更高的COVID-19風險。此外,他們發現癌症患者COVID- 19的預後較差,這會及時提醒醫生,如果癌症患者病情迅速惡化,應加強對他們的關注。

因此,這些研究人員針對這次COVID-19危機中的癌症患者以及未來的嚴重傳染病發作提出了三種主要策略。首先,在疫情地區應考慮為了穩定癌症病情,有意推遲輔助化療或非緊急外科手術(elective surgery)。其次,應為癌症患者或癌症倖存者制定更嚴格的個人保 護規定。第三,當癌症患者感染SARS-CoV-2時,應考慮加強監護或治療,尤其是在老年患者或其他合併症患者中。

15.深度解讀!新型冠狀病毒或存在兩種亞型 其中一種亞型更具侵襲性傳染力更強
doi:10.1093/nsr/nwaa036

新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)引起的肺炎於2019年12月下旬開始在中國武漢流行,從那時開始,SARS-CoV-2就已經開始影響中國的大部分地區,同時也引起了全球的廣泛關注。此前有研究表明,SARS-CoV-2與蝙蝠攜帶的SARS冠狀病毒(RaTG13)之間在基因組上相似度高達96.2%,而且SARS-CoV-2與穿山甲所攜帶的冠狀病毒在進入宿主細胞與關鍵的刺突蛋白受體結合結構域結合模式上幾乎是一樣的。

SARS-CoV-2病毒的單倍型分析,圖片來源:Xiaolu Tang,et al. National Science Review,doi:10.1093/nsr/nwaa036。

疫情進展到現在,很多人不禁都會擔心新型冠狀病毒是否已經發生突變,其突變後毒力是否會變得更強,這也是當前全球科學家們研究的重點之一;近日,一篇發表在中國科學院主辦的雜誌National Science Review上題為「On the origin and continuing evolution of SARS-CoV-2」的研究報告中,來自北京大學和中國科學院上海巴斯德研究所等機構的科學家們通過研究對SARS-CoV-2進行了迄今為止最大規模的全基因組分子進化分析,他們發現,SARS-CoV-2目前已經進化出L和S兩個亞型,L亞型(70%)較S亞型(30%)更為普遍,且這兩種病毒亞型在地域分布及人群中的比例相差較大,研究人員推測,這兩種亞型的傳播能力、致病性或許也存在較大區別。

16.JAMA:新研究表明冠狀病毒SARS-CoV-2患者的房間和廁所受到病毒汙染,但當前的汙染去除措施可有效殺死它
doi:10.1001/jama.2020.3227

從2020年1月24日到2月4日,來自新加坡SARS-CoV-2疫情暴發中心的3名患者(患者A、患者B和患者C)安置在配備有休息室和浴室的空氣傳播隔離室(每小時12次換氣)中,在26個地點收集了表面環境樣本。還收集了離開病房的研究醫師的個人防護裝備(PPE)樣本。樣本收集是通過使用無菌的預溼拭子進行的。

一名具有輕度上呼吸道受累的SARS-CoV-2患者存在廣泛的環境汙染。馬桶和水槽樣本均為陽性,這提示著糞便中的病毒脫落可能是潛在的傳播途徑。清潔後的樣本均為陰性,這表明目前的汙染去除措施已足夠。

儘管環境汙染程度嚴重,但空氣樣本呈陰性。從排氣口採集的拭子樣本經檢測呈陽性,這表明攜帶病毒的小液滴可能被氣流置換並沉積在通風口等設備上。PPE樣本呈陽性並不奇怪,這是因為鞋套不是PPE建議的一部分。通過受汙染的鞋類傳播的風險可能很低,在前廳和清潔走廊的陰性結果就證明了這一點。

這項研究有幾個局限性。首先,沒有進行病毒培養來證實病毒活性。其次,由於疫情期間的操作限制,方法不一致,樣本量很小。第三,採集的空氣樣本量僅佔空氣總體積的一小部分,而房間內的空氣交換將稀釋空氣中存在的SARS-CoV-2。需要開展進一步的研究以確認這些初步結果。

17.bioRxiv:首次體外合成新冠病毒,只需一周!
doi:10.1101/2020.02.21.959817

近日來自瑞士伯爾尼大學和病毒與

免疫學

研究所等機構的研究人員合作在預印本網站bioRixv展示了一項未經同行評議的最新研究,該研究展示了一個基於

酵母

的合成

基因組學

平臺的完整功能,用於包括冠狀病毒科、黃病毒科和副粘病毒科的成員在內的多種RNA病毒的

遺傳

重建。

圖片來源:bioRxiv。

病毒亞基因組片段是使用病毒分離物、克隆病毒DNA、臨床樣本或合成DNA產生的,並在釀酒酵母中使用轉換相關重組(TAR)克隆一步重新組裝,以維持基因組作為

酵母

人工染色體(YAC)。T7-RNA聚合酶被用來產生感染性RNA,然後被用來拯救活病毒。

基於這個平臺,研究人員已經能夠在收到合成的DNA片段後的一周內,對最近流行的SARS-CoV-24的化學合成克隆進行工程設計和再生。

18.bioRxiv:華人科學家揭示2019-nCoV的潛在T細胞和B細胞表位
doi:10.1101/2020.02.19.955484

2019-nCoV是一種引起COVID-19的新型冠狀病毒,與SARS-CoV有很高的相似性。目前還沒有針對2019-nCoV或任何形式的冠狀病毒的疫苗被批准。近日來自史丹福大學醫學院的Chen Binbin和Ethan Fast在預印本網站bioRxiv上發表了一篇尚未經過同行評議的最新文章,題為"Potential T-cell and B-cell Epitopes of 2019-nCoV"。在該文章中,,研究人員使用來自結構生物學和機器學習的計算工具來識別基於病毒蛋白抗原和抗體結合特性的2019-nCoV 的T細胞和B細胞表位。這些表位可用於開發更有效的疫苗和鑑定中和抗體。

研究人員在人類MHC-I和MHC-II等位基因中鑑定了405個抗原表達分數良好的病毒肽,並在2019-nCoV S蛋白受體結合域附近發現了兩個潛在的中和性B細胞表位(440-460和494-506)。通過分析來自四大洲的68個病毒基因組的突變譜,研究人員發現了96個編碼突變。這些突變更可能發生在MHC-I表現評分較好的區域(p=0.02)。在S蛋白受體結合區附近不存在突變。最後,研究人員用SARS-CoV實驗數據來驗證了我們的計算方法。

19.Nat Microbiol:開發出新型冠狀病毒篩查方法
doi:10.1038/s41564-020-0688-y

近日,來自美國國立衛生院的研究人員在Nature Microbiology雜誌發表了最新研究成果,報導了一種沙篩選病毒的新方法,該研究題為"Functional assessment of cell entry and receptor usage for SARS-CoV-2 and other lineage B betacoronaviruses"。在該研究中,研究人員開發了一種方法來快速篩選B類冠狀病毒,例如SARS-CoV和最近的SARS-CoV-2,以了解受體的使用情況及其感染不同物種細胞類型的能力。

研究人員發現在病毒進入宿主的過程中,宿主蛋白酶是幾個B類冠狀病毒的一個重要屏障,繞過這個屏障,B類冠狀病毒就可以通過一個未知受體進入人體細胞。研究人員還展示了不同的B類病毒如何重組進入人類細胞,並進一步確認了人類ACE2是最近出現的SARS-CoV-2的受體。

20.Cell:關於新型冠狀病毒,我們都知道了什麼?
doi:10.1016/j.cell.2020.02.027

冠狀病毒SARS-CoV-2開始在全球蔓延,給不少國家都帶來了嚴重影響。近日,來自中國在內的多國專家在Cell雜誌上發文表達了他們對此次疫情的了解和看法,也許可以幫助我們更全面的了解此次疫情。

復旦大學上海公共衛生診所中心、中國疾病預防控制中心 張永振:2019年12月,中國湖北省武漢市出現嚴重呼吸道疾病。截至2020年2月27日,已報告至少78630例確診病例,包括至少2747例死亡。不幸的是,這種疾病已經在全球蔓延。病原體是一種新型冠狀病毒,現在被稱為SARS-CoV-2,在中國很快被發現和鑑定。儘管我們知道自然界中存在著前所未有的病毒

遺傳

多樣性,但此次疫情進一步表明,在預測新的致病病原體何時、何地以及如何出現方面存在相當大的不確定性。

系統發育分析表明,SARS-CoV-2與一組SARS樣冠狀病毒密切相關。然而,目前還不清楚這種病毒來自何處,以及最初是如何傳播給人類的。與其他人畜共患病病原體如漢坦病毒和沙狀病毒不同,到目前為止,我們還沒有在動物體內發現與人類相同的SARS病毒。幸運的是,自2004年以來,SARS病毒就沒有出現在人類身上。相比之下,這種新病毒似乎有更強的人際傳播能力。與人類的主要病毒相比,我們對病毒是否變化、如何變化以及這些變化對人類流行的影響所知甚少。在中國和其他地方,如果感染者沒有臨床症狀,控制和預防該病就特別困難。

21.JAMA:新研究揭示新加坡SARS-CoV-2感染者的流行病學特徵和臨床病程
doi:10.1001/jama.2020.3204

在一項新的研究中,來自新加坡的研究人員在一個病例系列中描述了新加坡首批確診COVID-19的前18名患者的流行病學特徵、臨床表現、治療和結果。相關研究結果於2020年3月3日在線發表在JAMA期刊上,論文標題為「Epidemiologic Features and Clinical Course of Patients Infected With SARS-CoV-2 in Singapore」。

SARS-CoV-2感染者的症狀持續時間、補充氧氣需求、住院時間和出院時間,圖片來自JAMA, 2020, doi:10.1001/jama.2020.3204。。

這個描述性病例系列報導了新加坡首批18例實驗室確診的SARS-CoV-2感染患者的臨床特徵,詳細報告了這些患者的流行病學特徵和臨床過程。

也許反映了對接觸者追蹤的不斷努力,中國武漢市先前報告的三項研究中有28%的患者沒有發燒,有1.4%至17%的患者發燒。在這項新的研究中,18例患者中有6例(33%)經歷了氧飽和度降低至92%或更低的情況,而在中國武漢市先前報告的那三項研究中氧飽和度降低至76%~90%,需要進行補充氧氣。

8例患者中有4例在1至7天內在糞便中檢測到病毒,無論腹瀉與否。在之前的一項研究中,中國的6例患者檢測到病毒血症,而在之前的另一項研究中,在中國的5例患者中有1例檢測到病毒血症,但在這項新的研究中,在12例患者中僅有1例檢測到病毒血症。

在這項新的研究中,來自COVID-19患者的鼻咽樣本中的病毒載量在症狀發作後的頭幾天內達到峰值,然後才下降。在症狀發作後,鼻咽抽吸物的病毒脫落持續時間延長至至少24天。這個持續時間比來自中國的同類報導要長。在這一時期末,僅從鼻咽拭子中間歇性地檢測到病毒。到這個持續時間結束時,只能從鼻咽拭子樣本中間歇地檢測到病毒。目前尚不清楚這是由於病毒脫落強度的生物學差異還是由於存在少量病毒時採樣的可變性。確定病毒在整個可檢測期間是否仍可傳播對控制工作至關重要。

5例患者在氧飽和度下降後的1至3天內接受了洛匹那韋-利託那韋治療,但臨床獲益的證據不明確。儘管在洛匹那韋-利託那韋開始治療後的1至3天內發生了退熱,但仍不能阻止2例患者的疾病進展。洛匹接受那韋-利託那韋治療的患者和未接受治療的患者的鼻咽拭子周期閾值所表明的病毒載量下降也相似。鼻咽拭子樣本RT-PCR Ct值顯示的病毒載量下降在接受洛匹接受那韋-利託那韋治療的患者和未接受治療的患者之間也表現出相似性。利用洛匹那韋-利託那韋治療COVID-19的有效性還需要在一項疫情隨機

臨床試驗

中進行測試,這是因為在這個小規模的病例系列中缺乏這方面的明確信號。(生物谷 Bioon.com)

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