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新聞關(guān)注
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2020
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科研快訊 | 新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)的研究進(jìn)展(二十九)
1. COVID-19疫情快訊
■2月27日,國(guó)務(wù)院聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制舉辦的新聞發(fā)布會(huì)上,中國(guó)疾控中心研究員馮錄召解答了關(guān)于“在被確定為低風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域中,出門(mén)是否還要戴口罩”的問(wèn)題,他說(shuō):“根據(jù)各地疫情水平,各省以縣域?yàn)閱卧獙⒏鱾€(gè)地區(qū)劃分為低風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)和高風(fēng)險(xiǎn)三個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),分區(qū)分級(jí)實(shí)施新冠肺炎疫情精準(zhǔn)防控。建議各地的公眾根據(jù)所在地防控要求來(lái)配合開(kāi)展個(gè)人防護(hù)。低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域不等于沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn),平時(shí)還是要做好個(gè)人防護(hù)。對(duì)個(gè)人來(lái)講保持良好的衛(wèi)生習(xí)慣,比如戴口罩、勤洗手、通風(fēng)清潔,注意咳嗽禮儀,減少人員聚集,復(fù)工復(fù)產(chǎn)后注意與同事保持一定的安全距離、分散就餐等等,這些都會(huì)有效地降低感染風(fēng)險(xiǎn)。”
2. COVID-19生物學(xué)研究進(jìn)展
■2月26日,重慶大學(xué)的鐘莉教授團(tuán)隊(duì)在預(yù)印本網(wǎng)站Preprint.org上發(fā)表重要結(jié)果,認(rèn)為ACE2在新冠肺炎病程中發(fā)揮的作用并不單純:除了作為病毒結(jié)合的受體,ACE2還參與調(diào)節(jié)免疫過(guò)程。血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(ACE2)是一把雙刃劍:在病毒感染過(guò)程中,它是新冠病毒的膜上結(jié)合受體,與病毒和宿主細(xì)胞的融合、入侵過(guò)程有關(guān);在流感病毒、SARS引起炎癥和急性肺損傷的情況下,ACE2促進(jìn)血管緊張素II轉(zhuǎn)化為血管緊張素1-7,抑制血管緊張素II介導(dǎo)的NF-κB信號(hào),從而避免大量炎癥信號(hào)引發(fā)的細(xì)胞因子風(fēng)暴,減緩病程。前期研究發(fā)現(xiàn),一旦被SARS-CoV結(jié)合,宿主細(xì)胞表面的ACE2表達(dá)量、mRNA水平和酶活性均會(huì)發(fā)生顯著下降。盡管這是減少病毒入侵關(guān)卡的重要措施,但也給炎癥的加劇提供可乘之機(jī)。因此,研究者們選取了一種ACE2表達(dá)上調(diào)的肺腺癌模型,來(lái)探究ACE2介導(dǎo)并調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的上下游分子機(jī)制,并驗(yàn)證新冠病毒引起細(xì)胞因子風(fēng)暴的可能性。感染2019-nCoV后,激活的病原性T細(xì)胞就會(huì)產(chǎn)生粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)和IL6。GM-CSF可以激活CD14 + CD16 +炎性單核細(xì)胞,進(jìn)一步產(chǎn)生更多的細(xì)胞因子,包括IL6。IL6在這個(gè)正反饋循環(huán)中扮演著不可或缺的一份子,最終促成免疫系統(tǒng)的失控。此時(shí),肺中大量的免疫細(xì)胞和組織液會(huì)阻塞肺泡和毛細(xì)血管之間的氣體交換,從而導(dǎo)致急性呼吸窘迫綜合征。一旦形成細(xì)胞因子風(fēng)暴,免疫系統(tǒng)在清除病毒的同時(shí),會(huì)殺死肺中的許多正常細(xì)胞,從而嚴(yán)重破壞肺的通氣功能,進(jìn)而導(dǎo)致患者死亡。本研究發(fā)現(xiàn)肺腺癌患者ACE2表達(dá)上調(diào),新冠肺炎易感性上升;但ACE2在新冠肺炎病程不同階段的角色不同,盡管其介導(dǎo)病毒的入侵,但維持ACE2的正常表達(dá)對(duì)避免細(xì)胞因子風(fēng)暴有重要作用[1]。
3. COVID-19治療藥物研究進(jìn)展
■2月27日,華中科技大學(xué)同濟(jì)藥學(xué)院李華教授等組成聯(lián)合攻關(guān)小組,在我國(guó)自己的SCI雜志藥學(xué)學(xué)報(bào)英文版Acta Pharmaceutica Sinica B上發(fā)表了名為“Analysis of therapeutic targets for SARS-CoV-2 and discovery of potential drugs by computational methods”的論文。系統(tǒng)性分析了新型冠狀病毒基因編碼的蛋白作為主要或潛在的藥物治療靶點(diǎn),并通過(guò)基于人工智能的計(jì)算機(jī)虛擬篩選方法發(fā)現(xiàn)了一系列具有抗病毒、抗菌和抗炎等作用的臨床藥物和天然產(chǎn)物對(duì)不同的靶蛋白表現(xiàn)出很高的親和力,為新型冠病毒感染性疾病(COVID-19)的治療提供了新的可能。為了加速新冠病毒藥物研發(fā),他們還在文章中公布了所有靶點(diǎn)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模型和篩選得到的高分潛在藥物供下載,每個(gè)藥物和靶點(diǎn)的共結(jié)構(gòu)可以應(yīng)要求發(fā)送[2]。
基于人工智能的計(jì)算機(jī)虛擬篩選方法應(yīng)用于多種2019-nCoV治療性靶標(biāo)
4. COVID-19流行病學(xué)研究
■2月26日,預(yù)印本平臺(tái)medRxiv發(fā)表了來(lái)自武漢大學(xué)人民醫(yī)院題為“Clinical characteristics of 25 death cases infected with COVID-19 pneumonia: a retrospective review of medical records in a single medical center, Wuhan, China”的論文。這項(xiàng)研究旨在總結(jié)新冠肺炎患者中死亡病例的臨床特征,希望及早發(fā)現(xiàn)重癥患者并降低其死亡率。在25個(gè)死亡病例中,男性10人,女性15人,患者平均年齡為71.48±12.42,病程在6天到15天之間,所有患者均死于呼吸衰竭。這表明肺部是新冠病毒的最主要靶器官。研究人員總結(jié)稱,年齡和基礎(chǔ)疾病是新冠肺炎患者死亡的最危險(xiǎn)因素。細(xì)菌感染可能也是加快死亡的重要因素,營(yíng)養(yǎng)不良在危重癥患者中常見(jiàn)。這些死亡患者的病程發(fā)展跟很多因素有關(guān),包括呼吸支持方式和時(shí)機(jī),也與早期預(yù)警有關(guān),當(dāng)然跟基礎(chǔ)疾病的輕重更相關(guān)。作者武漢大學(xué)人民醫(yī)院感染科主任龔作炯建議,現(xiàn)在要建立一個(gè)預(yù)警的評(píng)價(jià)體系,以便能更早、更主動(dòng)地干預(yù),才能降低病死率[3]。
■2月24日,上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院等機(jī)構(gòu)的科研人員在Cell Discovery上發(fā)表論文“Phase-adjusted estimation of the number of Coronavirus Disease 2019 cases in Wuhan, China”,該研究采用傳染病動(dòng)力學(xué)SEIR模型(易感、暴露、感染、清除),分階段預(yù)測(cè)了武漢市的新型冠狀病毒感染的流行趨勢(shì)。在第一個(gè)假設(shè)中,假定Rt維持在1以上,Rt=1.9、2.6或3.1的情況下,預(yù)估感染數(shù)量在整個(gè)2月份將繼續(xù)增加,且沒(méi)有任何下降趨勢(shì),到2020年2月29日,感染數(shù)量將分別達(dá)到11,044、70,258和227,989。在第二個(gè)假設(shè)中,由于越來(lái)越多地實(shí)施公共衛(wèi)生干預(yù)措施,假設(shè)Rt在不同階段從高傳播水平(Rt = 3.1、2.6和1.9)逐漸降低到低于1(Rt = 0.9或0.5)。武漢市采取了不同程度的預(yù)防和控制措施的日期分為幾個(gè)階段,估計(jì)的感染數(shù)量將在2月下旬達(dá)到高峰,即58,077–84,520或55,869–81,393。研究者稱他們的研究是我國(guó)在采取嚴(yán)格的防控措施后,首次對(duì)疫情發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行的預(yù)測(cè)(于2月12日交稿)。他們指出目前的防控措施是否充分和有效可以通過(guò)2月份是否達(dá)到感染高峰來(lái)評(píng)估。不過(guò)不論高峰出現(xiàn)在哪里,都應(yīng)繼續(xù)執(zhí)行武漢市目前嚴(yán)格的防控措施,并在中國(guó)其他COVID-19病例數(shù)較高的地區(qū)采取必要的嚴(yán)格公共衛(wèi)生措施,以將Rt降低至理想水平并控制感染[4]。
■2月24日,四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院和浙江大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院的科研人員在International Journal of Oral Science上發(fā)表論文“High expression of ACE2 receptor of 2019-nCoV on the epithelial cells of oral mucosa”,發(fā)現(xiàn)2019-nCoV ACE2受體可以在口腔黏膜上皮細(xì)胞中表達(dá),且在舌頭的上皮細(xì)胞中高度富集。據(jù)前期研究報(bào)道,ACE2是2019-nCoV的主要宿主細(xì)胞受體,在病毒進(jìn)入細(xì)胞以引起最終感染中起著至關(guān)重要的作用。若要研究2019-nCov通過(guò)口腔黏膜感染的潛在途徑,可以選擇兩個(gè)包含大量RNA-seq信息的公共數(shù)據(jù)庫(kù),癌癥基因組圖譜(TCGA)和哺乳動(dòng)物基因組cap分析的功能注釋(FANTOM5 CAGE)。為了分析和驗(yàn)證ACE2在口腔粘膜中的表達(dá),科研人員分析了TCGA的13種癌旁正常組織和FANTOM5 CAGE的14種正常組織的RNA-seq分析數(shù)據(jù)。此外,來(lái)自內(nèi)部產(chǎn)生的獨(dú)立數(shù)據(jù)的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組被用于鑒定和確認(rèn)表達(dá)ACE2的細(xì)胞組成和在口腔中的比例。結(jié)果表明,ACE2可以在口腔粘膜上表達(dá),值得注意的是,該受體在舌頭的上皮細(xì)胞中高度富集。這些發(fā)現(xiàn)初步解釋了口腔是2019-nCoV感染易感性潛在高風(fēng)險(xiǎn)的基本機(jī)制,并為牙科臨床實(shí)踐以及日常生活中的預(yù)防策略提供了證據(jù)[5]。
■2月23日,medRxiv預(yù)印本期刊上發(fā)表了來(lái)自復(fù)旦大學(xué)、北卡羅來(lái)納大學(xué)夏洛特分校、上海財(cái)經(jīng)大學(xué)等學(xué)校的研究團(tuán)隊(duì)的題為“COVID-19 in Japan: What could happen in the future?”的文章,預(yù)測(cè)COVID-19將在日本流行。文章采用了統(tǒng)計(jì)時(shí)延動(dòng)態(tài)模型來(lái)預(yù)測(cè)COVID-19的演變。研究發(fā)現(xiàn),日本的流行趨勢(shì)與早期的中國(guó)武漢極為相似。因此,應(yīng)引起嚴(yán)重關(guān)注,如果不立即采取有效的控制措施,日本可能會(huì)迅速暴發(fā)。最后文章對(duì)COVID-19在日本的發(fā)展趨勢(shì)做出預(yù)測(cè),并建議日本盡快加強(qiáng)防控措施,避免嚴(yán)重暴發(fā)[6]。
■2月23日武漢大學(xué)人民醫(yī)院等單位的研究團(tuán)隊(duì)在預(yù)印本平臺(tái)medRxiv上發(fā)表題為“SARS-CoV-2 infection does not significantly cause acute renal injury: an analysis of 116 hospitalized patients with COVID-19 in a single hospital, Wuhan, China”的論文。
文章指出,2019-nCoV感染的COVID-19患者是否通常會(huì)發(fā)展為急性腎功能損害是值得臨床關(guān)注的問(wèn)題。該項(xiàng)研究通過(guò)分析116例COVID-19確診的住院患者的臨床資料,探討了2019-nCoV感染對(duì)腎功能的影響。入選該項(xiàng)研究的116例COVID-19確診住院患者,均于2020年1月14日至2月13日在武漢大學(xué)人民醫(yī)院傳染病科住院。記錄的信息包括人口資料、病史、接觸史、潛在并發(fā)癥、癥狀、體征、實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果、CT掃描結(jié)果和治療措施。通過(guò)實(shí)時(shí)逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)檢測(cè)了入組患者53個(gè)尿沉渣中的2019-nCoV RNA。研究發(fā)現(xiàn),111例無(wú)基礎(chǔ)腎病的COVID-19確診患者中,分別有12例(10.8%)和8例(7.2%)患者的血尿素氮或肌酐水平升高,微量或1+蛋白尿。此外,對(duì)5例慢性腎功能衰竭(CRF)患者進(jìn)行了定期連續(xù)性腎臟替代治療(CRRT),確認(rèn)其感染了2019-nCoV,并診斷為COVID-19。除了COVID-19相關(guān)的治療外,這5例患者每周進(jìn)行3次CRRT治療。治療過(guò)程中,腎功能指標(biāo)穩(wěn)定,腎功能衰竭未加重,肺部炎癥逐漸消退。5例慢性腎功能衰竭患者全部存活。此外,針對(duì)48例此前無(wú)腎臟疾病的患者中,只有3例患者的尿沉渣中2019-nCoV檢測(cè)呈陽(yáng)性,針對(duì)5例慢性腎功能衰竭患者中有1例SARS-CoV-2 ORF 1ab陽(yáng)性。該研究指出,急性腎功能不全在COVID-19患者中很少見(jiàn)。2019-nCoV感染不會(huì)對(duì)COVID-19患者造成明顯的急性腎損傷或加重慢性腎功能衰竭[7]。
參考文獻(xiàn):
[1] Chen, L.; Zhong, L. Lung Adenocarcinoma Patients Own Higher Risk of SARS-CoV-2 Infection. Preprints 2020, 2020020386
[2] Wu C, Liu Y, Yang Y, et al. Analysis of therapeutic targets for SARS-CoV-2 and discovery of potential drugs by computational methods. Acta Pharmaceutica Sinica B 2020.
[3] Li X, Wang L, Yan S, et al. Clinical characteristics of 25 death cases infected with COVID-19 pneumonia: a retrospective review of medical records in a single medical center, Wuhan, China. medRxiv 2020:2020.02.19.20025239.
[4] Wang H, Wang Z, Dong Y, et al. Phase-adjusted estimation of the number of Coronavirus Disease 2019 cases in Wuhan, China. Cell Discovery 2020;6:10.
[5] Xu H, Zhong L, Deng J, et al. High expression of ACE2 receptor of 2019-nCoV on the epithelial cells of oral mucosa. International Journal of Oral Science 2020;12:8.
[6] Shao N, Pan H, Li X, et al. CoVID-19 in Japan: What could happen in the future? medRxiv 2020:2020.02.21.20026070.
[7] Wang L, Li X, Chen H, et al. SARS-CoV-2 infection does not significantly cause acute renal injury: an analysis of 116 hospitalized patients with COVID-19 in a single hospital, Wuhan, China. medRxiv 2020:2020.02.19.20025288.
供稿 | 坪山生物醫(yī)藥研發(fā)轉(zhuǎn)化中心、科研部
編輯 | 鮑 啦
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