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17
2020
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03
科研快訊 | 新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)的研究進(jìn)展(四十)
1. COVID-19生物學(xué)研究
■ 3月13日,浙江大學(xué)的研究者在medRxiv發(fā)表了一篇題為 “Virus strain of a mild COVID-19 patient in Hangzhou representing a new trend in SARS-CoV-2 evolution related to Furin cleavage site”的論文,研究發(fā)現(xiàn)在788例浙江確診的COVID-19患者中,與武漢的患者相比,嚴(yán)重/危重的發(fā)病率有所下降,肝腎損傷增加,傳播過程中核酸陽性的時(shí)間延長。為了研究相關(guān)機(jī)制,作者在輕癥COVID-19患者中分離出一種新型冠狀病毒(ZJ01)毒株,并通過基因?qū)Ρ劝l(fā)現(xiàn)存在35種特定基因突變。進(jìn)一步的遺傳分析和RSCU熱圖結(jié)果表明,ZJ01可能是新型冠狀病毒的潛在進(jìn)化分支。研究者根據(jù)堿基(C或T)在8824和28247位置,對(duì)全球54個(gè)毒株(C/T類型)進(jìn)行了分類。ZJ01在這兩個(gè)位點(diǎn)都是T,成為世界上目前唯一識(shí)別的TT 類型。序列比對(duì)發(fā)現(xiàn)Furin位點(diǎn)可能是冠狀病毒進(jìn)化的重要部位。ZJ01在Furin位點(diǎn)(F1-2)附近發(fā)生突變,導(dǎo)致S蛋白表面結(jié)構(gòu)和靜電分布發(fā)生變化,進(jìn)一步影響Furin的結(jié)合能力。單細(xì)胞測(cè)序和ACE2-Furin共表達(dá)結(jié)果顯示,在整個(gè)全身,特別是在腺體、肝臟、腎臟和結(jié)腸中,F(xiàn)urin水平較高,而Furin位點(diǎn)可以輔助新型冠狀病毒感染這些器官。新型冠狀病毒對(duì)Furin位點(diǎn)形成的進(jìn)化模式可能導(dǎo)致其臨床癥狀接近HKU-1和OC43(Furin位點(diǎn)序列-PRRA的來源)引起的流感,病毒進(jìn)一步顯示出向輕度COVID-19亞型分化潛力[1]。
■ 3月12日,杜克-新加坡國立大學(xué)醫(yī)學(xué)院Gavin Smith等在預(yù)印平臺(tái)bioRxiv上,發(fā)表題為“Discovery of a 382-nt deletion during the early evolution of SARS-CoV-2”的論文。論文指出,目前新型冠狀病毒的基因組被認(rèn)為在遺傳上比SARS-CoV或MERS-CoV更穩(wěn)定,而研究團(tuán)隊(duì)在新加披8位新型冠狀病毒感染者體內(nèi)鑒定出一種有382-nt缺失的新冠病毒株(已用Sanger測(cè)序確認(rèn))。這種病毒株缺失包括部分7號(hào)開放閱讀框和全部的8號(hào)開放閱讀框(Open Reading Frame;ORF,可以轉(zhuǎn)錄的序列),其中還包括一段轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列(Transcriptional Regulator Sequence;TRS,可以調(diào)控附近基因轉(zhuǎn)錄)。用Vero-E6細(xì)胞病毒培養(yǎng)分析顯示,堿基缺失后,新冠病毒位于缺失堿基下游的N基因表達(dá)升高。此外,演化圖譜分析顯示該堿基缺失發(fā)生在2020年2月7日左右。這是首次發(fā)現(xiàn)新冠病毒序列明顯變化/演化(之前只有幾個(gè)堿基突變),其具體功能影響還有待于進(jìn)一步研究。但是,鑒于非典病毒(SARS-CoV-1)也經(jīng)常在相似位置發(fā)生堿基缺失或者其它突變,并且發(fā)生這些突變以后會(huì)降低其復(fù)制效率,作者們認(rèn)為,新冠病毒的這種堿基缺失可能會(huì)降低其活性[2]。
2. COVID-19藥物學(xué)研究
3月12日,武漢大學(xué)徐可及華東理工大學(xué)李洪林共同通訊在預(yù)印版平臺(tái)bioRxiv在線發(fā)表未經(jīng)同行評(píng)審的題為“Novel and potent inhibitors targeting DHODH, a rate-limiting enzyme in de novo pyrimidine biosynthesis, are broad-spectrum antiviral against RNA viruses including newly emerged coronavirus SARS-CoV-2”的研究論文,該研究確定了兩種有效的二氫乳清酸脫氫酶抑制劑S312和S416,它們具有良好的藥代動(dòng)力學(xué)特征,均顯示出對(duì)各種RNA病毒的廣譜抗病毒作用,包括A型流感病毒(H1N1, H3N2, H9N2),寨卡病毒,埃博拉病毒,尤其是針對(duì)最近新型冠狀病毒。該研究結(jié)果是第一個(gè)通過體內(nèi)高抗病毒功效和二氫乳清酸脫氫酶敲除細(xì)胞中低病毒復(fù)制來驗(yàn)證二氫乳清酸脫氫酶是有吸引力的宿主靶標(biāo)的方法。該研究還提出DAA和HTA的藥物組合是抗病毒治療的一種有前途的策略,并證明S312在治療嚴(yán)重感染動(dòng)物的晚期流感疾病方面比Oseltamivir(奧司他韋)更具優(yōu)勢(shì)。值得注意的是,到目前為止,據(jù)報(bào)道S416是最有效的抑制劑,它在新型冠狀病毒感染的細(xì)胞中EC50為17nM。該研究稱,其自行設(shè)計(jì)的候選藥物和具有抗病毒和免疫抑制雙重作用的舊藥(來氟米特/特氟米特),不僅可能對(duì)流感而且對(duì)在世界范圍內(nèi)傳播的COVID-19都具有臨床潛力,無論此類病毒是否突變[3]。
3. COVID-19流行病學(xué)研究
■3月14日,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究所秦川團(tuán)隊(duì)在預(yù)印版平臺(tái)bioRxiv在線發(fā)表未經(jīng)同行評(píng)審的題為“Reinfection could not occur in SARS-CoV-2 infected rhesus macaques”的研究論文,該研究發(fā)現(xiàn)初次感染新型冠狀病毒時(shí),某些猴子出現(xiàn)體重減輕的現(xiàn)象。而病毒復(fù)制主要在鼻子、咽、肺和腸中,并且在感染后第7天(dpi)出現(xiàn)中度間質(zhì)性肺炎。在猴子癥狀緩解并特異性抗體陽性后,用相同劑量的新型冠狀病毒毒株攻擊一半痊愈的猴子。值得注意的是,在再次暴露的猴子中,未發(fā)現(xiàn)鼻咽和肛門拭子中的病毒載量,也沒有發(fā)現(xiàn)再感染(dpr)所有主要組織區(qū)隔中的病毒復(fù)制。結(jié)合后續(xù)的病毒學(xué)、放射學(xué)和病理學(xué)發(fā)現(xiàn),再次暴露的猴子與未感染的猴子相似,沒有再出現(xiàn)COVID-19??偠灾摻Y(jié)果表明,原發(fā)性新型冠狀病毒感染可以防止在隨后的暴露再次感染,這對(duì)疾病的預(yù)后和疫苗設(shè)計(jì)具有重要意義[4]。
■ 3月13日,廣州醫(yī)科大學(xué)龔世堂、張康、唐金陵及夏慧敏共同通訊在Nature Medicine在線發(fā)表題為“Characteristics of pediatric SARS-CoV-2 infection and potential evidence for persistent fecal viral shedding”的研究論文,該研究報(bào)告了10例小兒新型冠狀病毒感染病例的流行病學(xué)和臨床研究,這些病例已通過新型冠狀病毒 RNA的實(shí)時(shí)逆轉(zhuǎn)錄PCR檢測(cè)得到了證實(shí)。這些病例的癥狀是非特異性的,沒有兒童需要呼吸支持或重癥監(jiān)護(hù),胸部X光檢查缺乏明確的肺炎體征。值得注意的是,即使在鼻咽檢測(cè)為陰性后,仍有八個(gè)孩子的直腸拭子檢測(cè)結(jié)果為陽性,從而增加了糞便傳播的可能性。病毒RNA的測(cè)量表明,消化系統(tǒng)中的病毒可能比呼吸道中的病毒持續(xù)時(shí)間更長[5]。
■ 3月13日,Isaac Ghinai等人在國際頂級(jí)醫(yī)學(xué)期刊The Lancet在線發(fā)表題為“First known person-to-person transmission of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) in the USA”的研究論文,該研究介紹了COVID-19在美國的首次人對(duì)人傳播,闡述了包括兩名患者的臨床和實(shí)驗(yàn)室特征以及對(duì)可能暴露于新型冠狀病毒的數(shù)百個(gè)人的評(píng)估和監(jiān)測(cè)。盡管對(duì)癥狀和某些無癥狀的接觸者進(jìn)行了積極的癥狀監(jiān)測(cè)和測(cè)試,但未發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步的傳播[6]。
■ 3月13日,香港中文大學(xué)等單位的研究者在預(yù)印本平臺(tái)medRxiv上發(fā)表題為“Prolonged presence of SARS-CoV-2 in feces of pediatric patients during the convalescent phase”未經(jīng)同行評(píng)議的文章。文章指出,研究人員收集了2020年1月17日至2020年3月6日山東省青島市報(bào)告的3例兒童COVID-19病例的流行病學(xué)、臨床、實(shí)驗(yàn)室、放射學(xué)特征和治療資料。研究采用實(shí)時(shí)熒光定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)檢測(cè)咽拭子和糞便標(biāo)本中的新型冠狀病毒RNA。結(jié)果發(fā)現(xiàn),3例兒童病例均為癥狀出現(xiàn)較早的成人的家庭接觸者,目前還沒有證據(jù)表明該病毒是由兒童傳染給他人的。這些兒童的疾病嚴(yán)重程度為輕至中度,發(fā)病時(shí)發(fā)熱為最主要的癥狀(2例體溫高于38.5攝氏度),所有患兒入院時(shí)淋巴細(xì)胞增多(>4.4*109/L),白細(xì)胞計(jì)數(shù)正常。一名兒童血清中降鈣素原和c反應(yīng)蛋白水平升高,COVID-19的放射學(xué)變化不典型。所有兒童對(duì)支持性治療反應(yīng)良好,在發(fā)熱消退后的兩周內(nèi),呼吸道的新型冠狀病毒被清除,而所有兒童的糞便中都發(fā)現(xiàn)持續(xù)存在病毒RNA。1例患兒在咽拭子檢測(cè)結(jié)果呈陰性8天后,糞便中新型冠狀病毒變?yōu)殛幮浴?例患兒滯后20天,糞便中新型冠狀病毒才變?yōu)殛幮?。?例兒童在呼吸道樣本中病毒RNA轉(zhuǎn)化為陰性19天后,糞便中的RT-PCR分析仍然呈陽性。研究者認(rèn)為,COVID-19患兒在流行病學(xué)、臨床、實(shí)驗(yàn)室和放射學(xué)等方面與成人有很大差異。在受感染兒童的糞便中長時(shí)間存在新型冠狀病毒,表明該病毒可能通過糞便排泄傳播。研究者指出,各級(jí)應(yīng)作出努力,防止在幼兒園和學(xué)校重新開學(xué)后,新型冠狀病毒在兒童中傳播[7]。
參考文獻(xiàn):
[1] Xi J, Xu K, Jiang P, et al. Virus strain of a mild COVID-19 patient in Hangzhou representing a new trend in SARS-CoV-2 evolution related to Furin cleavage site. medRxiv 2020:2020.03.10.20033944.
[2] Su Y, Anderson D, Young B, et al. Discovery of a 382-nt deletion during the early evolution of SARS-CoV-2. bioRxiv 2020:2020.03.11.987222.
[3] Xiong R, Zhang L, Li S, et al. Novel and potent inhibitors targeting DHODH, a rate-limiting enzyme in de novo pyrimidine biosynthesis, are broad-spectrum antiviral against RNA viruses including newly emerged coronavirus SARS-CoV-2. bioRxiv 2020:2020.03.11.983056.
[4] Bao L, Deng W, Gao H, et al. Reinfection could not occur in SARS-CoV-2 infected rhesus macaques. bioRxiv 2020:2020.03.13.990226.
[5] Xu Y, Li X, Zhu B, et al. Characteristics of pediatric SARS-CoV-2 infection and potential evidence for persistent fecal viral shedding. Nature Medicine 2020.
[6] Ghinai I, McPherson TD, Hunter JC, et al. First known person-to-person transmission of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) in the USA. The Lancet.
[7] Xing Y, Ni W, Wu Q, et al. Prolonged presence of SARS-CoV-2 in feces of pediatric patients during the convalescent phase. medRxiv 2020:2020.03.11.20033159.
供稿 | 坪山生物醫(yī)藥研發(fā)轉(zhuǎn)化中心、科研部
來源| iNature、 藥明康德
編輯 | 鮑啦
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