新型冠状病毒研究进展情况

翟智高 转载自 四月网 | 2020-01-27 13:07 | 收藏 | 投票
关键字:人畜共患 来源存疑 

 

冠状病毒颗粒就像一顶帝王的皇冠

 

   新型冠状病毒感染的肺炎疫情自2019年12月在武汉暴发以来,不仅有国内英勇无畏的医护人员奋战在第一线,还有来自全球范围内的科研工作者针对这一病毒进行争分夺秒的研究。

  1月24日,中国疾控中心传来好消息,我国首株新型冠状病毒毒种已经成功分离。

国家病原微生物资源库将对毒种及其电镜照片、新型冠状病毒核酸检测引物和探针序列等权威信息将提供共享服务,后续平台信息将有效支撑研究和疫情防控工作。

   与此同时,来自德国吕贝克大学的生化教授、冠状病毒研究专家罗尔夫·希尔根菲尔德(Rolf Hilgenfeld)正马不停蹄地赶往中国。在他的行李中,带着两种含有冠状病毒抑制剂的物质,可能是遏制中国冠状病毒流行的关键。

除了希尔根菲尔德,德国研究人员在此次新型冠状病毒的疫情防控中,已首先研发出了有效的实验室病毒检测方法。

   世界卫生组织在官网发布消息,称柏林Charite医院病毒学研究所所长克里斯蒂安·德罗斯滕(Christian Drosten)及其团队已经研发出了首批可用于诊断新型冠状病毒的测试。

此外,两所海外高校的研究团队基于现有公开数据,对武汉当地感染武汉肺炎的实际人数进行预估,(报道链接:英国帝国理工学院发布报告:估算武汉肺炎潜在感染人数或达4000名)。

 

  首株新型冠状病毒毒种分离

   1月24日,国家病原微生物资源库首次发布关于新型冠状病毒毒种的重要权威信息——中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所成功分离了我国第一株病毒毒种,并公布了其信息及电镜照片、新型冠状病毒核酸检测引物和探针序列等。

   新型冠状病毒国家科技资源服务系统网站为:http://nmdc.cn/#/nCoV(截至发稿前,该网站暂无法打开),网站还提供病毒的电子显微镜图像,用于检测病毒的引物和探针。

   根据2020年1月6日采集自湖北武汉的临床患者的毒株图像显示,其生物危害程度属于二类。

  目前,我国已经开展新型冠状病毒应急科研攻关。

   中国科学技术部启动了八个紧急研究项目,成立以钟南山院士为组长、14位专家组成的新型冠状病毒感染的肺炎疫情联防联控工作机制科研攻关专家组,经费拨付到位。

   着重在病毒溯源、传播途径、动物模型建立、感染与致病机理、快速免疫学检测方法、基因组变异与进化、重症病人优化治疗方案、应急保护抗体研发、快速疫苗研发、中医药防治等10个方面进行部署,以帮助应对该国最新的新型冠状病毒疫情。

 

非典之后

「肺炎救星再次来华支援

  希尔根菲尔德的头衔是吕贝克大学生化研究所主任,主要研究领域为病毒学,是冠状病毒和流行性呼吸道疾病研究领域的专家。

他曾因为非典和中国结下过不解之缘。

   在2003年非典疫情期间,希尔根菲尔德教授奔赴北京与时任中国科学院上海药物研究所药物发现与设计中心主任蒋华良合作,通过中国国内研发的电脑模型结合德国的最新研究成果;2010年10月,他作为中国科学院特聘研究员在上海药物所开展为期6个月的研究工作,为抗击非典做出了许多贡献。

当时的卫生部长与Rolf Hilgenfeld教授(摄于2009年)

   希尔根菲尔德团队的研究重点聚焦在两种有代表性的冠状病毒上:

一种是叫做229E的可导致人轻度感冒的冠状病毒;

另一种是叫做TGEV的能引起猪腹泻的病毒

   通过对这两种冠状病毒的研究,他们发现冠状病毒的蛋白酶在病毒的复制上起着关键作用——这种蛋白酶可以自己进行分解切割,从而又形成新的冠状病毒,造成病毒在身体里扩散,冠状病毒的蛋白酶正是研发攻克冠状病毒药物的“切入点”。

   此次前往中国,希尔根菲尔德团队正是带来了针对该类病毒的抑制剂,以测试它们对新型冠状病毒的作用。

   希尔根菲尔德教授在接受采访时强调,他带来的抑制剂是最好的两种,武汉新型冠状病毒中82%的结构和SARS病毒相同,而重要的蛋白酶则有96%和SARS病毒相同。

   有研究显示,新型冠状病毒的主要蛋白酶(Main protease)与SARS之间高度保守,具有96%的总体同源性,是潜在的药物靶点;其中,基质与抑制剂的结合口袋部位与SARS是100%保守 ;因此,针对SARS-CoV主要蛋白酶开发的抑制剂或将具有与样本之一BetaCoV相似的结合潜力。

   冠状病毒是一类主要引起呼吸道、肠道疾病的单股正链RNA病毒。这类病毒颗粒的表面有许多规则排列的突起,整个病毒颗粒就像一顶帝王的皇冠,因此得名“冠状病毒”。冠状病毒除人类以外,还可感染蝙蝠、猪、牛、猫、犬、貂、骆驼、老鼠、刺猬等多种哺乳动物以及多种鸟类。

冠状病毒的名字来源于它们的冠状光环

   到目前为止,已知感染人的冠状病毒有6种。其中4种冠状病毒在人群中较为常见,致病性较低,一般仅引起类似普通感冒的轻微呼吸道症状。

但另外两种冠状病毒可引起严重的呼吸系统疾病,传染率高、病死率高,它们就是大名鼎鼎的导致2003年在广东暴发严重急性呼吸综合征(俗称非典)的SARS病毒,和导致2012年于沙特暴发的中东呼吸综合征的MERS病毒。

   基于诸多专业人士对基因序列的分析结果显示,此次从武汉市不明原因肺炎患者下呼吸道分离出的冠状病毒属于2003年在中国大量传播的SARS病毒的“近亲”,一种属于冠状病毒亚科β属的“新型冠状病毒”。

   在2002年SARS病毒成为众多报纸的头版头条之前,希尔根菲尔德团队的工作并没有引起多大的关注,制药公司对这种鲜为人知的病毒也并不感兴趣,直到SARS疫情爆发,人们才突然意识到了问题的严重性,也让希尔根菲尔德团队的研究成果一夜之间成了学界关注的焦点。

   2003年6月,希尔根菲尔德联合另外四位科学家合著发表在《科学》杂志上的论文揭示了冠状病毒主要蛋白酶的3D模型,并提供了抗击SARS药物的基本设想。

针对此次武汉疫情,希尔根菲尔德教授在接受吕贝克本地报纸Luebeck Live以及LN online采访时呼吁社会各界密切关注疫情。

   他表示,抵抗力较好的病人更容易转危为安,问题在于有既往病史的病人免疫系统较弱,容易受到病毒侵袭。在这种情况下,使用药物治疗的可能性不大。

目前,吕贝克大学生物化学研究所正在尝试找出联合抗击肠道病毒与冠状病毒的方法,以加快医药公司的药物研发进程,尤其是在当下患病人数迅速增多的情况下。否则,等到高成本的药物研发出来时,疾病早已度过了高峰期。

 

获世卫组织公示的检测方法

   在德国,除了希尔根菲尔德,研究人员在此次新型冠状病毒的疫情防控中,已首先研发出了有效的实验室病毒检测方法。

  1月17日,世界卫生组织在官网发布消息,称柏林Charite医院病毒学研究所所长克里斯蒂安·德罗斯滕(Christian Drosten)及其团队已经研发出了首批可用于诊断新型冠状病毒的测试。

中国科学家如何发现并分离出新型冠状病毒!

  北京时间25日凌晨,权威医学杂志《新英格兰医学杂志》发表了由中国疾控中心主任高福领衔的相关研究论文,披露了中国科学家发现并分离出新型冠状病毒(2019-nCov)的全过程。

  高福团队通过对早期发现的三名新型冠状病毒肺炎患者的样本进行全基因组测序,发现了一种从未见过的乙型冠状病毒属(betacoronavirus)病毒。该病毒从感染者气道上皮细胞中分离出,随后将其命名为2019-nCoV,这种病毒归属于Sarbe病毒亚属,正冠状病毒亚科,但形成了另外一簇的进化分枝。2019-nCoV与MERS-CoV和SARS-CoV都不同,它成为可以感染人类的冠状病毒科中的第七个成员。

  据《新英格兰医学杂志》中文版《NEJM医学前沿》25日的报道,高福团队在论文中披露,2019年12月末,几家当地卫生机构报告了一组不明原因的肺炎患者,这些患者在流行病学上与武汉的一家海鲜和湿畜批发市场有关。12月31日,中国疾病预防控制中心派出快速应急小组会同湖北省和武汉市卫生机构进行了流行病学和病原学调查。

  据研究报告,2019年12月27日,出现严重肺炎症状的3名成年患者被收入武汉一家医院。患者1为49岁女性;患者2为61岁男性;患者3为32岁男性。研究团队收集了患者1和患者2的病史:患者1没有潜在的慢性基础病史,但从2019年12月23日出现发热(体温37-38°C)、咳嗽及胸部不适症状。在临床症状出现后4天,咳嗽和肺部不适症状加重,但发热症状缓解,基于CT扫描的结果做了肺炎诊断。此患者的职业为海鲜市场的零售商贩。

  患者2初始症状从2019年12月20日开始,出现了发热和咳嗽。在起病后7天出现呼吸困难且后续2天进行性加重(胸片资料见图1),在此期间进行了机械通气。该患者曾经常出入海鲜市场采购。患者1和患者3在经过治疗后于2020年1月16日出院,但患者2在2020年1月9日死亡,没有采集到患者的组织标本。

胸片

   高福团队称,2019年12月30日,从武汉金银潭医院采集了这3位患者的肺泡灌洗液。后从这3位患者体内都分离到了新型冠状病毒。论文称,尽管2019-nCov与蝙蝠体内分离到的乙型冠状病毒相似,但是与SARS冠状病毒和MERS冠状病毒有不同。上述3份来自武汉的2019新型冠状病毒与2份来自蝙蝠体内的SARS样病毒株形成了Sarbe 冠状病毒亚属B谱系中一个新的分枝;来自人体的SARS冠状病毒则与中国西南部蝙蝠体内分离到 SARS样冠状病毒共同形成了Sarbe冠状病毒亚属的另外一个分枝。

  《NEJM医学前沿》同期发表的一篇社论中指出,继2002年暴发的严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)和2012年暴发的中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)之后,2019-nCoV是过去20年间在人类中出现的第3种致病冠状病毒。

  来自中国、泰国、韩国和日本的最新信息表明,与SARS和MERS相比,与2019-nCoV相关的疾病似乎相对较轻,2019-nCoV的致病性似乎比MERS-CoV和SARS-CoV弱。然而,这也导致了一个重要问题,即对遏制新病毒、防止其大规模传播会带来怎样的影响?

  高效率的人传人是这一新病毒发生大规模传播的必要条件。然而,如果病毒感染不会引起严重疾病,感染者很可能不会就医。相反,他们可能会去工作和旅行,从而可能将病毒传播给接触者,甚至可能发生国际传播。如果许多感染者并无症状或仅有轻度症状(假设这些人能够传播病毒),那么确定传播链和追踪后续接触者将变得复杂得多

  目前尚不知晓在病毒人际传播能力的整个范围内,2019-nCoV新病毒落在何处。但基本上可以认定,如果该病毒可高效传播,则其相对于SARS而言看似较低的致病性可能反而会导致大规模传播。这样,在个体层面构成较低健康威胁的病毒可在人群层面构成较高风险,有可能造成全球公共卫生系统的破坏和经济损失。

 

  关于这种新病毒感染,仍然有很多信息需要了解。最重要的是,需要确定人际传播的程度和临床疾病的各种表现,获得尽可能多的时间和地理上无关的临床分离株,以评估病毒突变的程度,并评估这些突变是否表明对人类宿主的适应性。此外,还应当尽快确定该病毒的人畜共患病病原体来源

个人简介
北京大学政府管理与产业发展研究院研究员,曾长期在科研部门工作,承担过国家自然科学和社会科学攻关研究项目,成果记在史册里。哲人有训:“居庙堂之高则忧其民,处江湖之远则忧其君”。爱好自然科学与社会科学领域多学科交叉…
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