2020年4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。
SARS-CoV-2(之前稱為2019-nCoV)的透射電鏡圖,圖片來自NIAID RML。
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Science期刊上發表的2019-nCoV/COVID-19研究進行一番梳理,以饗讀者。
1.全文編譯!我國科學家發表Science論文,揭示SARS-CoV-2病毒RNA依賴性RNA聚合酶的三維結構,助力開發新的疫苗和藥物由新型冠狀病毒SARS-CoV-2(之前稱為2019-nCoV)引起的2019年冠狀病毒病(COVID-19)於2019年12月出現,此後成為全球大流行病。據報導,SARS-CoV-2是β冠狀病毒(betacoronavirus)屬的一個新成員,與嚴重急性呼吸症候群(SARS)冠狀病毒(SARS-CoV)和幾種蝙蝠冠狀病毒密切相關。與SARS-CoV和中東呼吸症候群(MERS)冠狀病毒(MERS-CoV)相比,SARS-CoV-2表現出更快的人際傳播,從而導致世界衛生組織(WHO)宣布為世界性的公共衛生緊急事件。
冠狀病毒使用一種多亞基複製/轉錄複合物。作為病毒多聚蛋白(polyprotein)ORF1a和ORF1ab的裂解產物而產生的一組非結構蛋白(nsp)組裝在一起以促進病毒複製和轉錄。其中的一個關鍵組分---RNA依賴性RNA聚合酶(RdRp, 也稱為nsp12)---催化病毒RNA合成,因而在SARS-CoV-2的複製和轉錄周期中起著至關重要的作用,它在這個過程中可能需要作為輔因子的nsp7和nsp8的協助。因此,nsp12被認為是瑞德西韋(remdesivir, 也稱為GS-5734)等核苷酸類似物抗病毒抑制劑的主要靶點,其中瑞德西韋已顯示出治療SARS-CoV-2感染的潛力。
為了指導藥物設計,在一項新的研究中,來自中國清華大學、上海科技大學、南開大學、天津大學和中國科學院生物物理研究所的研究人員使用了兩種不同的方案:一種不存在DTT(數據集1),另一種存在DTT(數據集2),並利用低溫電鏡(cryo-EM)技術解析出nsp12與它的輔因子nsp7和nsp8形成複合物時的三維結構。相關研究結果於2020年4月10日在線發表在Science期刊上,論文標題為「Structure of the RNA-dependent RNA polymerase from COVID-19 virus」。
圖1.SARS-CoV-2病毒nsp12-nsp7-nsp8複合物的三維結構。圖片來自Science, 2020, doi:10.1126/science.abb7498。
細菌表達的全長SARS-CoV-2 nsp12(殘基S1-Q932)與nsp7(殘基S1-Q83)和nsp8(殘基A1-Q198)孵育在一起,然後純化出所形成的複合物。在這種複合物的存在下製備出低溫電鏡網格,初步篩選後發現這種網格具有良好的分散性和極佳的顆粒密度。在收集和處理7994個顯微影片後,這些研究人員在2.9埃的解析度下實現對nsp12單體分別與nsp12-nsp8二聚體和 nsp8單體形成的複合物的三維重建,正如之前在SARS-CoV中觀察到的那樣。除了nsp12-nsp7-nsp8複合物,他們還觀察到了對應於nsp12-nsp8二聚體以及單個nsp12單體的單顆粒類型,但這些都沒有給出原子解析度下的三維重建。然而,nsp12-nsp7-nsp8複合物的三維重建提供了完整的結構分析信息。
2.全文編譯!荷蘭科學家發表Science論文,在非人類靈長類動物模型中比較COVID-19、MERS和SARS的發病機制兩份關於三名COVID-19患者肺組織學檢查的報告顯示雙側瀰漫性肺泡損傷(DAD)、肺水腫和透明膜形成,這表明存在急性呼吸窘迫症候群(ARDS)以及肺泡腔內特徵性的多核巨細胞,這類似於2002/2003年SARS-CoV疫情爆發期間的調查結果。先前曾在非人類靈長類動物模型(食蟹猴)中研究過SARS-CoV感染的發病機理,在這種動物模型中,年老動物更容易患病。
在一項新的研究中,來自荷蘭多家研究機構的研究人員在食蟹猴中描述了SARS-CoV-2感染的特徵,並與MERS-CoV感染和SARS-CoV的歷史數據進行了比較。相關研究結果於2020年4月17日在線發表在Science期刊上,論文標題為「Comparative pathogenesis of COVID-19, MERS, and SARS in a nonhuman primate model」。
他們發現食蟹猴對SARS-CoV-2感染較為敏感,存在長時間脫落病毒,並表現出類似COVID-19的疾病。在這種非人類靈長類動物模型中,SARS-CoV-2在整個呼吸道組織(包括鼻腔、支氣管、細支氣管和肺泡)的呼吸道上皮細胞中有效地複製。上呼吸道中的病毒複製與宿主之間的有效傳播相吻合,而下呼吸道中的病毒複製與肺部疾病的產生相吻合。對這種模型中SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2感染的深入比較,可能會發現這些新興病毒的發病機制中的關鍵途徑。這項新研究提供了一種新的感染模型,該模型對於評估和批准用於人類SARS-CoV-2感染的預防和治療策略以及評估重新利用物種特異性現有療法(比如聚乙二醇化幹擾素)的療效至關重要。
3.全文編譯!Science期刊發文揭示重症COVID-19中的細胞因子釋放症候群,並探討潛在的治療方法2019年12月,一種新型冠狀病毒---SARS-CoV-2---橫空出世。除了嚴重急性呼吸症候群(SARS)冠狀病毒(SARS-CoV)和中東呼吸症候群(MERS)冠狀病毒(MERS-CoV)之外,SARS-CoV-2是第三種引起人類嚴重呼吸道疾病---稱為2019年冠狀病毒病(COVID-19)---的冠狀病毒。2020年3月,它被世界衛生組織(WHO)確認為大流行,對全球經濟和健康產生了相當大的影響。儘管形勢發展迅速,但在COVID-19病例中,有高達20%的COVID-19病例出現了以發熱和肺炎為主要表現的嚴重疾病,從而導致急性呼吸窘迫症候群(ARDS)。這讓人聯想到在感染SARS-CoV和MERS-CoV的患者以及接受經過基因改造的T細胞治療的
白血病患者中觀察到的細胞因子釋放症候群(CRS)誘發的ARDS和繼發性嗜血細胞增多症(sHLH)。鑑於這一經驗,急需的基於抑制CRS的治療藥物(比如託珠單抗),已進入
臨床試驗,用於治療COVID-19。
圖片來自Science, 2020, doi:10.1126/science.abb8925。
SARS-CoV-2是一種與SARS-CoV關係最密切的β冠狀病毒(betacoronavirus)。這兩種病毒都是利用血管緊張素轉換酶相關羧肽酶(ACE2)受體進入細胞。這種受體在心肺組織中廣泛表達,但是在包括單核細胞和巨噬細胞在內的一些造血細胞中也有表達。SARS-CoV-2感染的一個重要特徵是淋巴細胞減少(較低的血液淋巴細胞計數),這與臨床嚴重程度有關。SARS-CoV能有效地感染原代人單核細胞和樹突細胞,而MERS-CoV通過二肽基肽酶4(DPP4)感染單核細胞和T細胞。SARS-CoV-2也有可能感染樹突細胞。由於樹突細胞功能障礙,T細胞活化缺陷導致的T
細胞凋亡和衰竭可能是COVID-19的免疫病理學的原因。然而,淋巴細胞減少作為COVID-19預後不良的生物標誌物並不具有特異性,這是因為在2009年甲型H1N1流感大流行中,它也是與死亡相關的
生物標誌物。
鑑於全球緩解COVID-19大流行的緊迫性,有一些注意事項需要考慮。在敗血症相關的ARDS中,通常會使用皮質類固醇激素。然而,在SARS和MERS患者中使用皮質類固醇並沒有改善死亡率,並導致病毒清除延遲。因此,目前傳染病權威機構和世界衛生組織的專家共識是避免對COVID-19患者進行全身性皮質類固醇治療。一個理論上的可能性是利用IL-6拮抗抑制炎症可能會延緩病毒清除。然而,IL-6阻斷也會導致血清IL-10(一種由巨噬細胞分泌的免疫抑制性細胞因子)的快速降低,這可能會減輕對延長病毒清除時間的擔憂。此外,一到兩劑IL-6拮抗劑不太可能導致併發症,如真菌感染或下頜骨壞死等,這些併發症在每月服用這類藥物治療類
風溼性關節炎等慢性疾病的患者中發生。值得注意的是,託珠單抗首先被批准用於治療風溼性疾病,隨後又被批准用於治療接受CAR-T細胞治療的患者中出現的CRS,現在又被進一步轉用於遏制COVID-19大流行。在未來涉及流感病毒和伊波拉病毒等其他病毒的大流行中也有可能使用IL-6靶向療法。
4.Science重大突破:我國科學家設計新藥靶向SARS-CoV-2主蛋白酶!一個中國科學家團隊最近開發了兩種抑制SARS-CoV-2主要蛋白酶(Mpro)的新化合物,其中一種是進一步臨床研究的良好候選藥物。這項研究於4月22日在線發表在Science上,由中科院上海藥物研究所柳紅、許葉春、蔣華良院士團隊、中科院武漢病毒研究所張磊砢/肖庚富團隊和上海科技大學楊海濤/饒子和團隊合作完成。
在分析了SARS-CoV-2 Mpro的底物結合位點後,科學家們設計併合成了兩種化合物,11a和11b。研究人員隨後使用基於螢光共振能量轉移(FRET)的剪切實驗測定了兩種藥物的IC50值。結果顯示11a和11b都具有優異的SARS-CoV-2 Mpro抑制活性,其IC50值分別為0.053±0.005μM和0.040±0.002μM。
研究人員還使用了免疫螢光、實時螢光定量PCR和噬菌斑檢測來監測11a和11b的抗病毒活性。結果表明,化合物11和11 b在細胞實驗中表現出優異的抗SARS-CoV-2感染的能活性(例如噬菌斑實驗檢測出的EC50值分別為0.53±0.01μMμM和0.72±0.09,)。此外,這些化合物在體內表現出良好的藥代動力學性能,表明它們是有希望的候選藥物。然而,化合物11a的低毒性使它特別有希望。
為了闡明化合物11a和11b抑制SARS-CoV-2 Mpro的機制,科學家們以1.5埃的解析度測定了配合物Mpro-11a (PDB: 6LZE)和Mpro-11b (PDB: 6M0K)的高解析度晶體結構。這些配合物的高解析度晶體結構不僅說明了SARS-CoV-2 Mpro可以與11a/11b相互作用,而且揭示了SARS-CoV-2的抑制機制。高解析度的複合物分析有助於藥物化學家設計新的抑制劑來對抗SARS-CoV-2。
本研究表明,基於結構的藥物設計是設計針對SARS-CoV-2的特異性抗病毒先導藥物的有效策略。化合物11a的臨床前研究正在進行中。該團隊決定與世界各地的科學家分享研究數據,以加速抗SARS-CoV-2藥物的開發。
5.Science:COVID-19或呈季節性復發,夏季高溫也不會使之消亡!哈佛大學(Harvard)的研究人員對普通感冒進行了研究,以尋找有關COVID-19病毒可能如何表現的線索。這些研究結果由哈佛大學陳曾熙公共衛生學院(Harvard T.H. Chan School of Public Health)流行病學、
免疫學和傳染病學系的科學家撰寫,並於近日發表在Science雜誌上。由博士後Stephen Kissler和博士生Christine Tedijanto領導的研究人員使用了SARS-CoV-2的近親來模擬它在未來幾個月的行為。SARS-CoV-2是導致COVID-19的病毒。
HCoV-OC43和HCoV-HKU1病毒有規律地傳播並引起普通感冒。研究人員利用它們建立了一個模型,該模型考察了潛在的季節性、社交疏遠策略的影響以及病毒在未來致病中的作用。研究人員說,這些設想並沒有考慮如果開發出疫苗或治療方法會對結果產生怎樣的影響--因為這兩種方法似乎都不會馬上出現。
在每一個模擬的場景中,他們發現溫暖的天氣並沒有阻止傳播。這是因為,以普通感冒為例,大部分人通常會在春天生病並產生免疫力。然而,有了SARS-CoV-2,足夠多的人可能仍然易受感染,即使在溫暖的月份裡傳播減少了,它也能傳播。
關於這種新型冠狀病毒的另一個未知因素是感染後免疫力能夠維持的時間。像感冒這樣的短期免疫力持續不到一年,在最初的大流行高峰過後,將導致每年的COVID-19暴發。另一方面,永久免疫將在病毒最初爆發後的5年或更長的時間內消除病毒的傳播。
研究人員還研究了單次和多次社交疏遠對保持病人人數的影響,以使醫療系統能夠應對。Kissler說,最有效的幹預措施是一系列的社交疏遠期,再加上監測疾病復發的有效檢測,以便在病例淹沒整個系統之前重新制定措施。研究人員說,這樣的情況不僅導致了最少的死亡,而且還使人群逐漸獲得了對病毒的免疫力。
6.Science:新研究解釋了中國採取的社會隔離等措施導致COVID-19病例數量在指數增長後快速下降在中國,經檢測為COVID-19陽性的病例數最初呈指數增長,但隨後下降。在一項新的研究中,德國羅伯特-科赫研究所項目組負責人、德國柏林洪堡大學教授Dirk Brockmann博士和他的博士後研究員Benjamin F. Maier開發出一種考慮了社會隔離(social distancing)和其他措施的影響的擴散模型,並利用這種擴散模型對這種影響加以解釋。相關研究結果於2020年4月8日在線發表在Science期刊上,論文標題為「Effective containment explains subexponential growth in recent confirmed COVID-19 cases in China」。
圖片來自CC0 Public Domain。
Brockmann解釋說,「當傳染病不受阻礙地傳播時,病例數量將呈指數增長。比如,一個感染者感染了三個人,這三個人中的每個人接著又感染了三個人,這樣在很短的時間內,很多人都會生病。」但是,根據Brockmann的說法,這種增長後來在中國就看不到了。「自從今年一月底以來,病例數量較慢地穩步增長,然後趨於平穩。」
這兩名研究人員認為造成這種現象的原因是社會隔離或政府採取的接觸者追蹤和宵禁等措施導致了個人行為的改變。隨著時間的流逝,這些措施導致感染者和非感染者之間的接觸越來越少,這導致所謂的再生數(reproduction rate)隨時間下降。Maier解釋說,「如果一個人平均感染三個以上的人,但之後每個人只感染兩個人,然後每個人只感染一個人,那麼疫情的增長速度就會比指數增長慢得多,我們稱之為次指數增長(sub-exponential)。」
7.Science:我國科學家發現貓更易感染SARS-CoV-2,狗不易感染我國科學家發現,貓可能感染引起COVID-19的冠狀病毒,並可能傳播給其他貓,但狗並不真的容易感染。哈爾濱獸醫研究所的研究小組還得出結論,雞、豬和鴨子不太可能感染病毒。
其他科學家說,這些發現很有趣,但養貓的人現在還不應該感到恐慌。位於伍斯特的俄亥俄州立大學的病毒學家Linda Saif說,研究結果是基於實驗室實驗得出的,在實驗中,一小部分動物被故意注射了高劑量的SARS-CoV-2病毒,但這並不代表人類和寵物之間的真實傳播。她說,沒有直接證據表明受感染的貓會分泌足夠的冠狀病毒傳染給人類。
隨著冠狀病毒在全球迅速蔓延,一些人開始擔心它是否能在寵物和人之間傳播。到目前為止,已經有一些寵物被感染的報導:比利時有一隻貓,香港有兩隻狗。"貓和狗與人類有密切的接觸,因此了解它們對SARS-CoV-2的敏感性對COVID-19的控制是很重要的,"最新研究的作者寫道。該研究於4月8日發布在Science上。
由病毒學家Bu Zhigao領導的研究小組將SARS-CoV-2病毒樣本注入了5隻家貓的鼻子中。當其中兩隻動物在6天後被安樂死時,研究人員在它們的上呼吸道發現了病毒RNA和傳染性病毒顆粒。
另外三隻受感染的貓被放在籠子裡,旁邊是未受感染的貓。研究小組後來在其中一隻受感染的貓身上檢測到病毒RNA,這表明它是從受感染的貓呼出的飛沫中感染病毒的。所有四隻受感染的貓都產生了抗SARS-CoV-2的抗體。作者在論文中指出,對貓體內SARS-CoV-2的監測應被視為消除人類COVID-19的努力的一部分。
8.Science重磅!SARS-CoV-2的致命弱點或是其與SARS抗體的結合位點!Scripps研究所的科學家進行的一項研究顯示,21世紀初從一名非典(SARS)倖存者身上發現的一種抗體揭示了最近這種導致COVID-19的新型冠狀病毒的潛在弱點。
4月3日發表在Science雜誌上的這項研究,首次以接近原子尺度的解析度描繪了人類抗體與新型冠狀病毒的相互作用。這種抗體是在SARS(嚴重急性呼吸系統綜合症)感染時產生的,儘管SARS是由SARS-CoV病毒引起的,但它可以與新型冠狀病毒SARS-CoV-2發生交叉反應。該結構圖譜揭示了抗體結合兩個冠狀病毒上幾乎相同的位點,這表明該位點是冠狀病毒家族重要的功能和易損位點。
"像這種位點保守的知識可以幫助對SARS-CoV-2疫苗和療法基於結構的設計,而這些療法也將防止其他可能出現在未來的冠狀病毒,"這項研究的資深作者Ian Wilson說道,他是Scripps研究所計算生物學和綜合結構系主任以及結構生物學的Hansen教授。
9.Science:利用追蹤近距離接觸者的行動應用程式控制冠狀病毒傳播在一項新的研究中,來自英國牛津大學的研究人員在Science期刊上發布的研究結果進一步加深了我們對冠狀病毒SARS-CoV-2傳播的了解。這一證據使得包括英國NHSX機構和挪威公共衛生研究所在內的多個國際合作夥伴能夠評估在創紀錄的時間內開發即時追蹤接觸者的行動應用程式的可行性。如果這些行動應用程式得到迅速和廣泛的開發,那麼它們可能有助於顯著降低傳播速率,並在限制逐漸放鬆的情況下,幫助各國安全地走出封鎖。相關結果於2020年3月31日在線發表在Science期刊上,論文標題為「Quantifying SARS-CoV-2 transmission suggests epidemic control with digital contact tracing」。
圖片來自Science, 2020, doi:10.1126/science.abb6936。
論文通訊作者、牛津大學
大數據研究所納菲爾德醫學系的Christophe Fraser教授說,「我們需要一種移動接觸者追蹤應用程式來緊急支持衛生服務,以控制冠狀病毒傳播、制定針對性的幹預措施和並確保人們的安全。我們的分析表明,大約有一半的傳播發生在感染的早期,也就是感染者未顯示任何感染症狀之前。我們的數學模型還強調,傳統的公共衛生接觸者追蹤方法提供的數據不完整,無法跟上這次疫情的傳播步伐。」
論文共同作者、牛津大學納菲爾德醫學系高級研究員、牛津大學約翰-拉德克利夫醫院臨床醫生David Bonsall博士解釋道,「我們在數學上建模的這種行動應用程式概念很簡單,不需要追蹤你所在的位置;它使用低能耗版本的藍牙來記錄所有應用程式用戶最近幾天有過近距離接觸的人。如果你隨後被感染,則這些與你接觸的人會被立即匿名提醒,並且建議他們回家進行自我隔離。如果應用程式用戶決定共享其他數據,那麼他們可以支持衛生服務來確定疫情趨勢,並針對最需要的人群採取針對性的幹預措施。」
這些作者認為行動應用程式可以在疫情的任何階段減少傳播,即在疫情剛剛出現的國家或地區、在疫情高峰期,或支持安全解除移動限制或封鎖。它還可能有助於減少因廣泛封鎖而造成的嚴重社會、心理和經濟影響。至關重要的是,這些研究人員認為,在疫苗和抗病毒藥物得到廣泛應用之前,行動應用程式可以幫助減緩感染的傳播。
10.Science重磅!中國控制措施阻止了至少70萬COVID-19病例的發生!據一個國際研究小組說,中國在COVID-19爆發的前50天採取的控制措施可能將病毒傳播到武漢以外的城市的時間推遲了幾天,並阻斷了全國範圍內的傳播,使全國避免了70多萬例感染。3月31日發表在Science雜誌上的研究結果可能對仍處於COVID-19暴發早期階段的國家有用。
牛津大學馬丁學院訪問學者、動物學教授Christopher Dye說:"截止到2月19日,中國確診的COVID-19病例約為3萬例。我們的分析表明,如果沒有武漢旅行禁令和全國應急響應,到那一天,在武漢以外地區將有超過70萬例確診的COVID-19病例。中國的控制措施已經成功地打破了傳染病和易感人群之間的傳播預防接觸鏈。"
賓夕法尼亞州立大學昆蟲學和生物學特聘教授Ottar Bjornstad說:"我們工作中一個有趣的方面是,它展示了手機移動數據等新型數據流的力量。由於我們研究的時間段包括春節假期和中國農曆新年,所以我們能夠將疫情期間進出武漢的交通模式與之前兩個春節的手機數據進行比較。分析顯示,在2020年1月23日的旅行禁令實施後,移動人口出現了驚人的減少。根據這些數據,我們還可以計算出中國其他城市與武漢相關的病例可能減少的情況。"
11.Science:在COVID-19疫情早期和後期採取旅行限制是最有用的新型冠狀病毒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,來自美國東北大學、哈佛大學、波士頓兒童醫院、華盛頓大學、英國牛津大學、南安普敦大學、法國巴斯德研究所、索邦大學、中國北京師範大學和厄瓜多基多聖弗朗西斯科大學的研究人員對人類流動性和流行病學數據進行了分析,發現人類流動性可預測COVID-19疫情在中國的傳播。不幸的是,對武漢的出行限制來得晚了些,而且研究顯示隨著COVID-19疫情蔓延,出行限制的影響在下降。湖北省以外的中國省份較早地採取行動來測試、追蹤和遏制輸入的COVID-19病例,在預防或遏制當地疫情方面發揮了最佳作用。相關研究結果於2020年3月25日在線發表在Science期刊上,論文標題為「The effect of human mobility and control measures on the COVID-19 epidemic in China」。
來自百度公司的移動地理位置數據,結合來自Open COVID-19數據工作組(Open COVID-19 Data Working Group)的豐富流行病學數據集,顯示當地的人際傳播在這種冠狀病毒疫情爆發的早期就廣泛發生,並且通過嚴格的控制措施得以緩解。但是,平均潛伏期為5天,在某些情況下長達14天,這些流動性限制在一周多的時間內並未開始對新病例的數據產生積極影響---在封鎖後的5~7天內,情況似乎變得更糟,這是因為當地的傳播正在進行中。
在湖北省以外地區報告的病例中,有515例已知到過武漢旅行,且症狀發作日期是2020年1月31日之前,而1月31日之後只有39例到過武漢旅行,這說明旅行限制對減少向中國其他省份的傳播具有影響。
論文共同通訊作者、牛津大學動物學系的Moritz Kraemer博士說,「我們的發現表明,在這種冠狀病毒疫情暴發的早期採取旅行限制有效地阻止了從已知來源輸入的感染。但是,一旦COVID-19病例開始在當地傳播,新輸入病例的貢獻就小得多。這就需要採取包括地方流動限制、檢測、跟蹤和隔離在內的一整套措施來減輕疫情。成功阻止了COVID-19內部傳播的中國各省和其他國家需要仔細考慮如何管理恢復旅行和流動,以避免這種疾病在人群中重新出現和傳播。」
12.Science:我國科學家解析出SARS-CoV-2主蛋白酶的三維結構全世界的科學家們正在努力了解導致2019年冠狀病毒病(COVID-19)的新型冠狀病毒,即SARS-CoV-2。Zhang等人解析出這種病毒生命周期中的一種關鍵蛋白---主蛋白酶(main protease)---的X射線晶體結構。這種酶可以切割從病毒RNA中翻譯出來的多聚蛋白(polyprotein),從而產生功能性的病毒蛋白。此外,這些作者還將一種先導化合物開發成一種強效抑制劑,並獲得了這種主蛋白酶與這種抑制劑結合在一起時的結構。這項研究可能為開發抗冠狀病毒藥物提供了基礎。
13.中美科學家Science:無症狀患者的傳播是導致SARS-CoV-2擴散的主要原因研究人員在3月16日出版的《Science》雜誌上總結稱,在中國實施旅行限制之前的1月份,約86%的COVID-19病例病情較輕,但在持續兩周的疫情加劇期間未被發現。
高級研究員Jeffrey Shaman說,這些未被記錄在案的感染病例"每個人的傳染性大約只有有記錄病例的一半,而後者的症狀更嚴重,而且可能還有很多未被發現。"他是哥倫比亞大學梅爾曼公共衛生學院的環境健康科學教授。
然而,Shaman說:"因為有更多的這些沒有文件證明的病例,正是這些沒有文件證明的感染推動了疫情的蔓延和擴大。"
因此,研究人員說,繼續和擴大對各國封鎖是正確的行動,以儘可能地限制COVID-19的流行。
14.Science:探究旅行限制對COVID-19疫情傳播的影響為了應對新型冠狀病毒SARS-CoV-2在全球範圍內的擴散,世界各地都在實施檢疫措施。為了了解旅行和檢疫如何影響這種新型人類病毒的傳播動態,Chinazzi等人將全球集合種群疾病傳播模型應用於中國的流行病學數據。他們的結論是,2020年1月23日在武漢實施的旅行檢疫只將中國境內的疫情進展推遲了3至5天,但國際旅行限制確實有助於在2月中旬之前減緩在世界其他地方的傳播。他們的研究結果表明,早期發現、洗手、自我隔離和家庭隔離很可能比旅行限制更有效地緩解這一疫情。
15.Science:我國科學家從結構上揭示SARS-CoV-2識別全長人ACE2的機制新型冠狀病毒SARS-CoV-2是導致大流行性疾病COVID-19的起因。科學家們正在競相了解SARS-CoV-2的秘密。這種病毒進入的第一步是SARS-CoV-2三聚體刺突蛋白與人受體血管緊張素轉化酶2(ACE2)的結合。我國科學家解析出人ACE2與其伴侶蛋白B0AT1形成複合物時的三維結構。在這種複合物中,ACE2以二聚體形式呈現。進一步的結構分析顯示了SARS-CoV-2的受體結合結構域如何與ACE2相互作用,並提示著兩個三聚體刺突蛋白可能與ACE2二聚體結合。這些結構為開發靶向這種關鍵性相互作用的治療藥物提供了基礎。
16.Science:深度解析為何新型冠狀病毒更易於在人間傳播擴散 病毒S蛋白與宿主細胞受體ACE2的親和力竟是SARS的10-20倍!最近在中國爆發的新型冠狀病毒(2019-nCoV)感染疫情如今已經被列為國際關注的突發公共衛生事件,這種病毒會引起發燒、嚴重呼吸道疾病和肺炎症狀;冠狀病毒的S糖蛋白(spike glycoprotein)是開發新型疫苗、治療性抗體和
診斷技術的關鍵靶點。2月19日,刊登 在Science雜誌上一篇題為「Cryo-EM Structure of the 2019-nCoV Spike in the Prefusion Conformation」的研究論文中,來自美國德克薩斯大學和國家過敏和傳染病研究所的研究人員通過聯合研究利用冷凍電鏡技術解析了新型冠狀病毒S蛋白的結構,深入研究後, 研究者發現,新冠病毒S蛋白與宿主細胞ACE2之間的親和力是SARS的10-20倍,相關研究結果或為後期疫 苗和新型抗病毒藥物的提供新的思路和研究基礎。
新型冠狀病毒S蛋白在融合前構象中的結構,圖片來源:Daniel Wrapp,et al。
據WHO 2月10日數據顯示,目前全球有超過4萬例確診病例,已經造成了至少900人死亡,這種冠狀病毒被認為是一種新型冠狀病毒(2019-nCoV),其與多種蝙蝠冠狀病毒及SARS冠狀病毒具有高度相似性;相比SARS冠狀病毒而言,新型冠狀病毒似乎更容易人傳人,其能在 幾個大洲快速傳播,並讓WHO宣布全球進入公共衛生應急狀態。新型冠狀病毒能利用一種緊密糖基化的、同源三聚體I類融合凸起蛋白(S蛋白)來進入宿主細胞中,S蛋白能以一種相對穩定的融合前構象存在,並經歷劇烈的結構重排來促進病毒膜結構與宿主細胞膜進行融 合,這一過程是由病毒S1亞單位與宿主受體的結合所誘發,其能破壞融合前三聚體的穩定性,從而導致S1亞單位脫落,並促使S2亞單位轉變為高度穩定的融合後構象。為了能與宿主受體相結合,S1的受體結合結構域會經歷鏈狀樣的構象運動,這種運動方式會暫時隱藏或 暴露受體結合的決定因素,這兩種狀態被認為是「向上」或「向下」構象,其中向下的構象對應的是受體不可及的狀態,而向上構象則對應著受體可達的狀態,後者被認為具有不穩定。由於S蛋白不可或缺的功能,因此其有望成為抗體所介導的中和作用的易感性靶點,而 融合前的S結構則能夠提供原子水平的信息來幫助指導科學家們進行疫苗的設計和開發。 (生物谷 Bioon.com)