新型冠状病毒COVID-19科研快讯(四)

   时间:2020-02-13 [ ] 浏览次数:244 来源:文献馆 视力保护色:

编者说明

本期科研快讯是贵州省科学技术情报研究所(贵州省科技发展战略研究院)基于2020年2月10日—12日国内外医学期刊发表的2019新型冠状病毒学术成果及权威官方发布的2019-nCoV研发资讯,对COVID-19诊疗方法、检测试剂、疫苗研究、流行趋势多个方面的科研进展进行概述整理,为COVID-19的研究、治疗、疫情控制等方面提供参考。

根据疫情防控的需要,本科研快讯将持续跟踪COVID-19最新研究成果,每2日发布1期。如需获取快讯中提到的论文原文,可联系贵州省科学技术情报研究所(联系方式:0851—86857716)。因2月11日,世界卫生组织(WHO)将由2019-nCoV引起的疾病正式命名为COVID-19,从即日起,本科研快讯更名为《新型冠状病毒COVID-19科研快讯》。

因快讯发布比较匆忙,难免有所失误,欢迎行业各界批评指导!



一、 WHO将目前流行的新冠病毒疾病正式命名为COVID-19

Nature于2020年2月11日在线发表题为《冠状病毒最新消息:世卫组织正式将该疾病命名为COVID-19》(Coronavirus latest: WHO officially names disease COVID-19)的报道。

报道称,2019年12月,在中国武汉出现一种使上万感染,并导致1000多人的丧生的新病毒。这种新病毒是一种冠状病毒,与2003年引起SARS疫情的病毒属于同一族。2月11日,世界卫生组织(WHO)将由该病毒引起的疾病正式命名为COVID-19(其中CO代表“冠状”,VI代表“病毒”,D代表“疾病”,19代表该疾病发现时间为2019年),这将取代过去几周内该疾病被命名的其他各种名称。2月8日,中国国家卫生健康委员会曾决定暂将该病称为新型冠状病毒性肺炎,简称NCP。但由于病毒从动物传播到人类是不可避免的,这种冠状病毒不会一直是“最新的”。世界卫生组织首席科学家Soumya Swaminathan在新闻发布会上表示,COVID-19代表2019年发现的冠状病毒疾病,这种命名方式为未来新的冠状病毒疾病提供了一种命名格式。在WHO宣布COVID-19疾病的正式名称后不久,引起该疾病的病毒被国际病毒分类学委员会正式命名为SARS-CoV-2。该委员会在bioRxiv发表的论文中指出,SARS-CoV-2这一名称强调了这种新病毒与2003年发现的SARS病毒的相似性。

来源:

https://www.nature.com/articles/d41586-020-00154-w?sf229976473=1

 

二、2019-nCoV诊疗最新科研进展

1. Nature综述:COVID-19的治疗选择

2月10日,Nature旗下的Nature Reviews Drug Discovery杂志上发表了一篇来自中南大学和比利时Rega医学研究所联合团队的题为“Therapeutic options for the 2019 novel coronavirus (2019-nCoV)的评论文章,探讨了2019-nCoV病毒的治疗选择。

考虑将已有MERS和SARS抑制剂”老药新用“,用于治疗2019-nCoV是合理的。因为,2019-nCoV是一种单链RNA正链包膜β冠状病毒。2019-nCoV基因编码的结构蛋白,如刺突糖蛋白(spike glycoprotein),是介导病毒入侵细胞不可缺少的部分,而其它4个非结构蛋白(3-胰凝乳蛋白酶样蛋白酶,、木瓜蛋白酶样蛋白酶、解旋酶、RNA依赖性RNA聚合酶)在病毒增殖中起到关键性作用。这5种蛋白被认为是开发抗病毒药物的重要靶标。另外,对新冠病毒基因组序列的最初分析表明,上述4种新冠病毒酶的催化位点具有高度保守性,与SARS和MERS中的酶具有高水平的序列相似性。而且,对蛋白结构的分析显示新冠病毒、SARS和MERS病毒酶的药物结合“口袋“可能具有保守性。

如何迅速发现治疗新冠病毒的有效手段是研究人员面对的重大挑战。由于已有抗病毒药具有已知的安全性特征,以及当前对2019-nCoV相关活性的了解,将这些药物“老药新用“可能是治疗新冠病毒的重要近期策略。除了上述提到的候选药物以外,多项临床试验已经在中国展开,评估其它治疗选择的效果,它们包括umifenovir、oseltamivir和ASC09F。而且,超过50种已有MERS和/或SARS抑制剂可以被具有病毒防护能力的研究机构用于筛选治疗新冠病毒的潜在疗法。

靶向病毒的药物:

核苷类似物通常为腺嘌呤或鸟嘌呤的衍生物。它们能够被RdRP使用合成RNA链,但是在整合进RNA链之后会阻断RNA链的继续合成,让RNA链的合成提前终止。它们可以用于治疗广谱的RNA病毒,其中也包括2019-nCoV。文中随后详细介绍了法匹拉韦favipiravir (T-705))、利巴韦林(ribavirin)、瑞德西韦(remdesivir (GS-5734))、galidesivir(BCX4430)、已批准的蛋白酶抑制剂如disulfiramlopinavirritonavir、针对刺突糖蛋白靶点的Griffithsin等。

靶向宿主的药物:

文中介绍了已经获得批准治疗乙肝病毒和丙肝病毒感染的聚乙二醇化干扰素α-2a和-2b,它们可能可以被用于刺激2019-nCoV感染患者的先天抗病毒反应。另外,已经获批治疗其它人类疾病的小分子药物也有可能调节2019-nCoV与宿主之间的相互作用。例如,已经获批的免疫调节剂氯喹chloroquine)和获批治疗腹泻的硝唑尼特(nitazoxanide),在细胞系中都显示出对2019-nCoV的抑制能力。值得一提的是,过去50年在靶向宿主的小分子药物开发方面,只有一款治疗HIVmaraviroc获得FDA批准。

来源:中科院文献情报中心

http://stm.las.ac.cn/STMonitor/qbwnew/openhome.htm?serverId=172

 

2.关于使用皮质类固醇治疗COVID-19肺炎的声明

2月11日,美国华盛顿大学遗传学Jennifer Flynn, Deepak Purushotham等在预印本平台发问: On the use of corticosteroids for 2019-nCoV pneumonia(关于使用皮质类固醇治疗2019-nCoV肺炎),关于糖皮质激素的使用仍存在争议。我们认识到高剂量皮质类固醇治疗2019-nCoV肺炎的潜在风险,例如继发感染,长期并发症和长期病毒脱落。但是,在危重病人中,炎症反应和细胞因子相关的肺部损伤可能会导致快速进行性肺炎。鉴于不确定的证据和迫切的临床需求,中国胸科学会的医生已就2019-nCoV肺炎使用皮质类固醇制定了专家共识声明.

专家小组的所有成员都参加了2019-nCoV肺炎的治疗患者。专家达成共识,并声明基于现有的公开科学文献和专家组成员的相关研究,并通过电子邮件通信和在线会议汇集在一起。根据专家的共识声明,使用皮质类固醇时应遵循以下基本原则:(1)在使用皮质类固醇之前应仔细权衡利弊;(2)对于2019-nCoV肺炎的重症患者,应谨慎使用皮质类固醇; (3)因基础疾病引起的低氧血症或经常使用皮质类固醇治疗慢性疾病的患者,应谨慎使用皮质类固醇; (4)剂量应低至中度(≤0·5-1mg / kg /日甲基泼尼松龙或同等剂量),且持续时间应短(≤7天)。糖皮质激素治疗是一把双刃剑。与专家共识一致,我们反对广泛使用皮质类固醇,并建议谨慎使用低剂量至中度剂量的短期皮质类固醇治疗2019-nCoV肺炎的重症患者。

来源:

https://els-jbs-prod-cdn.literatumonline.com/pb-assets/Lancet/pdfs/S0140673620303615-1581434912740.pdf

 

3.跨膜丝氨酸蛋白酶抑制剂是潜在的COVID-19抗病毒药物

2月11日,同济大学、沈阳药科大学、清华大学、第二军医大学联合在预印本平台bioRxiv 上发文:The transmembrane serine protease inhibitors are potential antiviral drugs for 2019-nCoV targeting the insertion sequence-induced viral infectivity enhancement(跨膜丝氨酸蛋白酶抑制剂是针对新型冠状病毒的潜在抗病毒药物,其靶向插入序列诱导的病毒感染性增强)。研究人员使用正常人的肺和胃肠系统单细胞转录组来鉴定了ACE2和TTSP共表达的细胞组成和比例。结果显示,TMPRSS2在吸收性肠上皮细胞、食道上皮细胞和肺AT2细胞中与ACE2一同高表达,暗示TMPRSS2在2019-nCoV感染中起重要作用。总之,这项研究为2019-nCoV的病毒感染性增加提供了生物信息学和结构证据,并表明跨膜丝氨酸蛋白酶抑制剂通过靶向TMPRSS2,可作为2019-nCoV感染的抗病毒治疗选择。

来源:

bioRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/2020.02.08.926006

 

4.诊断COVID-19,腹泻这一症状不能被忽视

2月11日,中山大学附属第三医院等机构研究人员在预印本平台bioRxiv 上发文:Diarrhea may be underestimated: a missing link in 2019 novel coronavirus根据组间差异测试的结果,我们发现最近三份报告中的腹泻发生率有所不同。由于2019-nCoV利用与严重急性呼吸系统综合症冠状病毒(SARS-CoV)相同的细胞进入受体ACE2,而ACE2紧密控制肠道炎症,以追踪2019-nCoV介导的感染途径,因此我们使用了单细胞RNA测序数据进行分析。我们发现ACE2 mRNA在健康的人小肠而非肺中高表达。此外,单细胞RNA测序数据显示ACE2在小肠上皮暴露于外源病原体的近端和远端肠上皮细胞中明显升高。因此,我们怀疑当人们食用受感染的野生动物时,表达ACE2的小肠上皮细胞可能易受2019-nCoV感染,而腹泻可能是感染的指标,这表明临床医生应在爆发期间更加重视腹泻患者肺炎

来源:medRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/2020.02.03.20020289

 

三、COVID-19核酸检测试剂盒进展

1.获批的7个COVID-19核酸检测试剂盒

据国家药品监督管理局医疗器械审批检索,截至目前,已应急审批7个新型冠状病毒核酸检测试剂,详情如下:

(1)新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒(荧光PCR法) (圣湘生物科技股份有限公司 国械注准20203400064)

(2)新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒(荧光PCR法) (中山大学达安基因股份有限公司 国械注准20203400063)

(3)新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒(荧光PCR法) (上海之江生物科技股份有限公司 国械注准20203400057)

 (4)新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒(荧光PCR法) (华大生物科技(武汉)有限公司 国械注准20203400060)

(5)新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒(荧光PCR法) (上海捷诺生物科技有限公司 国械注准20203400058)

(6)新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒(荧光PCR法) (上海伯杰医疗科技有限公司 国械注准20203400065)

(7)新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒(联合探针锚定聚合测序法) (华大生物科技(武汉)有限公司 国械注准20203400059)

 来源:国家药品监督管理局

 

2. 已报国家药监局审批的COVID-19试剂盒

2月4日,青岛科技大学与青岛耐德生物技术有限公司合作,成功研发 新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒,该试剂盒可以在30分钟内完成核酸扩增检测。

2月6日,无锡奇天基因与中国疾病预防控制中心病毒预防控制所联合研制成功的新型冠状病毒核酸等温扩增快速检测试剂盒,可实现8-15分钟检测出结果。

2月7日,无锡科智达科技有限公司研制的新型冠状病毒(2019-nCoV)核酸检测系列产品,可在30分钟完成核酸检测,最快8分钟出阳性结果。

 

3.处于临床试验阶段的COVID-19试剂盒

1月31日,成都迈克生物成功研发出西南地区首个新型冠状病毒检测试剂盒,可实现2小时内96份样本的快速检测。

2月2日,天津大学联合金麦格团队研发的检测试剂盒1小时高灵敏检测新型冠状病毒。

2月7日,辽宁迈迪生物科技有限公司开发出特殊一步检测法,无需样本RNA提取和纯化过程直接检测,可将检测时间缩短至90分钟以内。

2月6日,香港科技大学研制出快速检测新冠肺炎(2019-nCoV)的便携式检测仪,利用微流生物芯片技术,从取样到检测结果只需约40分钟。

2月8日,天津大学与北京华科泰生物等单位研发出15分钟快速检测新冠病毒试剂盒。

来源:新闻资讯

 

4.Science 新闻:抗体检测可筛查COVID-19 “无症状感染者”

如今,短缺的检测试剂盒无法应对激增的感染人数,而且不少地区可能缺乏训练有素的实验操作人员。核酸检测是从鼻、咽拭子或肺液中寻找新冠病毒的遗传物质,仅能检测出正在受病毒侵害的人群,因此科学家们仍在争先恐后地检测血液中新冠病毒的抗体,希望不仅能作为诊断依据,还能据此找到曾受感染并自行康复的人。

2月10日,Science杂志上发表了一 篇题为“Labs scramble to spot hidden coronavirus infections” 的评论文章。文章称,当前由中国武汉传播的新型冠状病毒引起的全球病例和死亡人数的精确统计似乎掩盖了一个令人震惊的事实:全世界都对该流行病的真实规模和速度--无所知,因为现有的检测能力有限,检测也过于零散。英国WellcomeTrust基金会负责人JeremyFarrar发出警告说到,“我们低估了这种病毒感染的程度”。
   许多实验室都在竞相开发抗体测试。这对诊断肺炎早期病例没有多大作用,因为人体针对病毒的免疫反应往往在数周内才完全启动,但将有助于揭示关于新冠病毒传播
的神秘问题。

抗体测试使用病毒的表面蛋白来捕获血液中针对新冠病毒产生特异性的抗体,测试使用的血液样本必须来自新冠病毒感染后体内产生足够抗体的患者。目前,美国的单例病例已经达到21天,其体内已有足够的抗体水平。因此,下周由荷兰鹿特丹伊拉斯姆斯医学中心的Marion Koopmans领导的团队预计将启动其第一版抗体测试的研究,预计此后一家公司能将抗体试剂盒在几周内推向市场。

抗体检测将有助于追溯新冠肺炎的爆发时间和地点,以及哪种动物是COVID-19的原始来源。研究者们可以使用抗体检测试剂盒,在储存的人血样本或可能携带病毒的动物样本中寻找曾被感染的证据。最重要的是,抗体检测可以应用于大规模筛查,确认人群中是否有“无症状感染者”或潜伏期患者,从而能有效在源头控制新冠病毒的传播。

来源:

Jon Cohen, Kai Kupferschmidt. Labs scramble to spot hidden coronavirus infections. Science. 11 Feb, 2020.

 

四、COVID-19疫苗研究进展

1.WHO:COVID-19第一批疫苗可能在18个月内备妥

新型冠状病毒(2019-nCoV)疫情引发全球广泛关注,研发针对2019-nCoV感染的预防性疫苗迫在眉睫。疫苗的作用不仅是增强个体抗病毒能力,也是切断病毒传播的有效方法。研究表明,如果人群中有70%以上的人接种了相应疫苗,就有可能有效阻断病毒在人群中的广泛传播[1]。因此,解决2019-nCoV的爆发和流行的最根本方法是研发出相应的疫苗。疫苗从研发出来到走向市场还有较长的一段路。新疫苗在研发出来后还需要进行严谨的临床试验来检测其安全性及有效性,一般没有数年是无法完成的。世卫组织总干事谭德赛表示第一批疫苗可能在18个月内备妥。

来源:https://www.sohu.com/a/372511677_160789

 

2.hACE2小鼠中2019-nCoV的致病性,可能有助于开发COVID-19的疗法和疫苗

国卫生部人类疾病比较医学重点实验室、中国疾病预防控制中心、国家病毒性疾病预防控制中心、MHC生物安全重点实验室、中国医学科学院病原生物学研究所、中国医学科学院医学生物学研究所相关研究人员在预印本平台bioRxiv 上发文:The Pathogenicity of 2019 Novel Coronavirus in hACE2 Transgenic Mice2019年新型冠状病毒在hACE2转基因小鼠中的致病性),文章研究人员在感染2019n-cov的hACE2小鼠中检测到体重减轻和病毒复制,典型的组织病理学是间质性肺炎,在细支气管和血管周围有大量炎性细胞浸润,并且在支气管上皮细胞和肺泡上皮细胞中观察到病毒抗原。在感染2019-nCoV的野生型小鼠和模拟感染的hACE2小鼠中未发现该现象。 阐明了hACE2小鼠中2019-nCoV的致病性,并满足了Koch的假设,该模型可能有助于开发针对2019-nCoV的疗法和疫苗。

  来源:

bioRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/2020.02.07.939389

 

3.使用免疫信息学方法设计针对COVID-19的多表位肽疫苗

2月11日,苏丹喀土穆大学等在预印本平bioRxiv发文:Design of multi epitope-based peptide vaccine against E protein of human 2019-nCoV: An immunoinformatics approach(免疫信息学方法用于设计人感染2019-nCoV病毒E蛋白的多表位肽疫苗),研究团队使用免疫信息学方法设计针对2019-nCoV的多表位肽疫苗。方法:我们将重点介绍一种有助于将免疫信息学方法与比较基因组学方法相结合的技术,以确定我们以2019-nCoV包膜蛋白为靶标设计基于T细胞表位的肽疫苗的潜在靶标。结果:在2019-nCoV病毒株中通过比较测序发现了广泛的突变,插入和缺失;此外,有10种MHC1和MHC2相关肽是疫苗设计的有前途的候选者,其足够的世界人口覆盖率分别为88.5%和99.99%。结论:以包膜蛋白作为免疫原性靶标,针对2019-nCoV设计了基于T细胞表位的肽疫苗;但是,拟议中的基于T细胞抗原决定簇的肽疫苗需要迅速进行临床验证,以确保其安全性和免疫原性,从而在导致大规模全球性爆发之前协助制止这种流行病。

来源:

bioRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/2020.02.05.935072

 

五、COVID-19流行病学研究

1. 预计整个国家的峰值约为85500,是2003年SARS病毒的13倍

2月9日,东南大学在预印本平台medRxiv 发文:EPIDEMIC TRENDS ANALYSIS AND RISK ESTIMATION OF 2019-NCOV OUTBREAK2019-NCOV的流行病趋势分析和风险估计)。作者针对2019-nCOV流行趋势建议的Flow-SEIR模型的仿真分析分析和风险估计。通过分析,得出以下结论:

以0.9的较高分位数作为治愈率,以0.1的较高分位数作为患病率,代表了更好的模拟情况; 我们以0.1的较高分位数作为治愈率,以0.95的较高分位数作为患病率,代表了较差的模拟情况,结果如表1和表2所示。

Table 1  Simulation results of epidemic situation in   Hubei


Peak value time

Peak value

Worse case

 2020. 03.11

57000

Average case

 2020. 03.01

49000

Better case

2020. 02.25

43800

 

Table 2  Simulation results of epidemic situation in   China except Hubei


Peak value time

Peak value

Worse case

2020. 03.24

36800

Average case

2020. 03.09

31300

Better case

 2020. 03.02

27700

 

(1)平均而言,预测的峰值可以达到62800(56900-70300,置信区间为0.95),峰值时间为2020.02.29(2020.02.25 – 2020.03.08,置信区间为0.95),除湖北以外的其他地区的峰值都会出现在2020.03.09(2020.03.02 – 2020.03.24,0.95置信区间)。除湖北以外的其他地区的高峰到达时间将比湖北推迟1-2周。预计整个国家的峰值约为85500(76700-97500,置信区间为0.95),是2003年SARS病毒的13倍,从峰值到结束期大约需要1.5-2个月流行病(参考表1、表2)。

(2)除湖北和浙江外,其他省份均未出现严重疾病病例,其峰值几乎低于3000。大多数省份都有预测的峰值

从0到1000。最近几天,浙江确诊病例数量迅速增加,并且有呈指数增长趋势的可能性。

(3)南方的疫情比中国北方严重,而且更多

东方比西方严重。西南地区的西藏受疫情影响最小,主要是因为高原地区人口稀少的防御。

(4)湖北省(武汉市位于武汉)的传染病传播数量并非是较大的暴发,而是呈现出锋线和陡峭的特征,显示出该流行趋势趋于一致的总体趋势。

(5)如果群众采取保护措施,高峰病例数将大大下降89.68%,但是,如果群众完全忽略了自我隔离因素,预计高峰会上升

增长了20.40%。如果目标区域中的外部人口流动几乎被完全阻止,则无所作为的高峰将减少21.06%-22.38%。简而言之,当群众提高对自我保护的合作意识并遵循有关预防措施的某些控制政策时,疫情可能会减缓。

(6)对患者的预警,及时的交通阻塞和自我隔离措施非常有效,特别是在疫情较少的地区。根据实验条件,

每天,在及时的城市封锁之前,该国最终将减少大约3600人,而每天的拖延,最终将有大约1800人处于危险之中。

(7)从家到工作场所的大量人流可能会增加将病毒感染带到目的地的风险,尤其是对于广东,浙江,江苏,湖南,河南,上海,福建和北京。

来源:medRxiv preprint doi:

https://doi.org/10.1101/2020.02.09.20021444

 

2.新冠肺炎传染性远超先前评估,传染数 R0达到 3.77

2 月 11 日,一个中外合作团队在 medRxiv 网站上发表预印本论文《2019 年新型冠状病毒在中国暴发的传染病学和临床特征》Epidemiological and clinical features of the 2019 novel coronavirus outbreak in China),对截至 2020 1 26 日国内报告的所有 8866 个病例进行分析,包括疑似病例和确诊病例,研究通讯作者单位包括中国军事医学科学院微生物流行病研究所、佛罗里达大学以及中国疾病预防控制中心。研究认为,新冠肺炎病死率为 3.06%,远低于严重急性呼吸综合征(SARS),但传染性与 SARS 相当,基本传染数 R0 达到 3.77

来源:medRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/2020.02.10.20021675.

 

3.吸烟者可能更容易感染COVID-19

2 月 11 日,南卡罗来纳大学公共卫生学院在预印本平台medRxiv 发文:Tobacco-use disparity in gene expression of ACE2, the receptor of 2019-nCov(吸烟状况对新型冠状病毒受体ACE2的基因表达的影响)。最近,研究发现2019-nCov和SARS-nCov共享相同的受体ACE2。 在这项研究中,我们分析了四个正常肺组织的大规模数据集,以调查与种族,年龄,性别和吸烟状况有关的ACE2基因表达的差异。在种族组(亚裔与白种人),年龄组(> 60对<60)或性别组(男性与女性)之间,没有发现ACE2基因表达的显着差异。 但是,我们观察到吸烟者样品中的ACE2基因表达明显高于非吸烟者样品。 这表明吸烟者可能更容易感染2019年nCov,因此在确定易感人群和标准化治疗方案时应考虑吸烟史。

来源:medRxiv preprint

doi: https://doi.org/10.1101/2020.02.05.20020107