新型冠状病毒肺炎COVID-19科研快讯(十)

   时间:2020-03-12 [ ] 浏览次数:455 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2020229日—38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COVID-19研发资讯,对COVID-19的病毒起源与进化、机理、诊断与治疗、流行预测、医学对策等方面的信息进行了整理概述,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,每周发布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:085186857716)。

声明: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、COVID-19起源与进化研究

1、新冠病毒正式命名为 SARS-CoV-2,主要依据演化关系

3 月 2 日,在一篇发表于《自然-微生物学》的最新文章中,国际病毒分类委员会(International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV)冠状病毒研究小组(CSG)发布了新型冠状病毒的命名声明。其正式命名与此前公布于预印本网站的名称一致,为“严重急性呼吸综合征冠状病毒2”(SARS-CoV-2),因其与严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)具有遗传相似性,两者属于同一个分支(clade)。

ICTV是负责确定新病毒的分类学名称的组织。当新病毒造成疾病爆发时,世界卫生组织(WHO)负责命名疾病名称,而ICTV 负责命名病毒的分类名。不同冠状病毒和所致疾病之间的关系如图所示。其中,SARS是最早被命名的冠状病毒相关疾病,在此基础上,2012年中东呼吸综合征(MERS)发生后,ICTV-CSG命名了中东呼吸综合征相关冠状病毒(MERS-CoV);而2019冠状病毒病(COVID-19)的症状与SARS有较大差异,COVID-19 的命名也是为了纳入病毒感染后的不同症状,而不限于肺炎。考虑到这种病毒与SARS-CoV演化上的关联,专家组将其命名为 SARS-CoV-2。

(信息来源:科研圈https://mp.weixin.qq.com/s/XhrznW2d1GlMHs3lFxo7Sg)

 

2、中国科研团队:新冠病毒已突变,有2个亚型,传染力有差异

中国科学院主办的《国家科学评论》(National Science Review)于3月3日发表的论文《关于SARS-CoV-2的起源和持续进化》(On the origin and continuing evolution of SARS-CoV-2)。

论文通过对目前为止最大规模的103个新冠病毒全基因组分子进化分析,发现病毒株已发生了149个突变点,而且多数是近期产生的。该研究揭示:新冠病毒已经演化出L和S两个亚型。其中101个属于这两个亚型。从占比上看,L亚型更为普遍达到70%,S亚型占30%。论文称,两个亚型的区别在于病毒RNA基因组的第28144位点,L亚型是T碱基(对应亮氨酸,Leu),S亚型是C碱基(对应丝氨酸,Ser)。通过与其他冠状病毒比较,作者发现S型新冠病毒与蝙蝠来源的冠状病毒在进化树上更接近,从而得出S型相对更古老的结论。L亚型在武汉爆发的早期阶段更为普遍,而L亚型的发生频率在2020年1月初后有所下降。作者认为,人为干预可能对L亚型施加了更大的选择性压力,如果没有这些干预,L亚型可能更具侵略性和扩散得更快速。另一方面,由于选择压力相对较弱,在进化上较老且攻击性较小的S型可能在相对频率上有所增加。这些发现意味着,目前迫切需要结合基因组数据、流行病学数据和2019年冠状病毒病患者临床症状图表记录,进行进一步的全面研究。

另外,值得注意的是,这103个样本显示,大部分患者只感染了L亚型或S亚型中的一个。但其中一位近期有过武汉旅行史的美国患者分离出的病毒株,显示其可能同时感染了L型和S型新冠病毒。不过,作者表示目前还无法排除新突变型的可能性。

(信息来源:澎湃新闻

https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_6173183

 

二、COVID-19机理研究

1、COVID-19康复患者可能仍是病毒携带者?但暂未发现传染他人现象

武汉大学中南医院近日在《JAMA》上发文称,有4例COVID-19患者出院5至13天后RT-PCR检测结果为阳性,表明至少有一部分康复患者仍然可能是病毒携带者。这4名患者中,两名是男性,年龄范围为30至36岁,疾病的严重程度为轻度至中度,经过抗病毒治疗(每12小时口服75mg奥司他韦)12至32天后恢复,连续2次RT-PCR均为阴性。出院后,患者被要求在家继续执行隔离,在5至13天后进行核酸检测为阳性,随后进行重复检测、甚至换用其他厂家的试剂盒检测,结果仍为阳性。经临床医生检查,患者仍无症状,胸部CT检查结果与之前相比无变化。他们没有与任何有呼吸道症状的人接触,也没有家人感染。

这些发现表明,至少一部分康复患者仍可能是病毒携带者。尽管没有家庭成员被感染,但所有报告的患者均为医疗专业人员,并在家庭隔离期间进行了特别护理。因此,可能需要重新评估当前的出院或终止隔离标准以及持续的患者管理。这项研究仅限于少数轻度或中度感染的患者,对于非医护人员、出院或隔离后感染较严重的患者,应进一步研究。对更多人群的纵向研究将有助于了解该病的预后。

(信息来源:生物探索

https//www.linkresearcher.com/theses/fe3ebd20-48eb-4280-a5d1-8ac51c744873

 

2、气溶胶传播增加传播距离:新冠病毒在密闭空调车厢可传4.5米

《一起在公共交通工具内气溶胶传播的新型冠状病毒肺炎聚集性疫情流行病学调查》,由中华预防医学会主办的《实用预防医学》3月5日首发。研究介绍了一起发生在湖南省某地、由乘坐公共交通工具引发的聚集性疫情。本起聚集性疫情通过公共交通工具的传播,导致了10人发病和1例无症状感染者,并引发第三代病例2例。

研究认为,本次聚集性疫情对于新型冠状病毒的传播方式有两点重要提示。一是在密闭的空调车厢内,病毒传播距离有可能超越目前认为的飞沫传播距离 (通常为1m)。本次调查中,病例A乘坐的是一台全封闭空调大巴,与最远的1例被感染者(病例G)之间距离约为4.5m。本起疫情中出现的远距离传播也提示新型冠状病毒在密闭环境内有气溶胶传播的可能性。二是病毒在车厢内有效存活的时长不低于30分钟,且病毒存量能够达到足以致人发病的水平。如病例A搭乘的大巴在乙地停留30分钟后,一乘客(病例J)搭乘该车返回甲地,在此过程中感染发病。

本次聚集性疫情对公众、特别是搭乘公共交通工具的乘客个人防护方面有一些提示。疫情流行期间,出行人员要做好防护物品准备,按照停留时间、出行地卫生设施状况等, 准备一定数量的医用口罩、免洗手消毒剂等。搭乘较为密闭的公共交通工具如地铁、汽车、飞机时,应全程佩戴好口罩,同时尽量减少手与公共区域的接触,避免手在清洁前接触面部。应当尽量保持空气流通,适量打开车窗,包括司机舱的窗户。如属密闭式/空调式车厢等,应将新风送风量调至最大,增加换气的次数。一般情况下车厢内每天清洁消毒1-2次,特别注意在抵达终点站下客后对车辆内部空间进行清洁消毒1次。

(信息来源:澎湃新https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_6405747)

 

3、新冠病毒或能攻击中枢神经系统,临床诊断为病毒性脑炎

北京地坛医院介绍了首例新冠肺炎并脑炎案例,提示新冠病毒或能攻击人体的中枢神经系统。该患者于1月24日以新冠肺炎、危重型、呼吸衰竭病例收入北京地坛医院。该院与中国疾控中心传染病所的联合工作组对患者脑脊液标本进行宏基因组二代测序,从中获得了SARS-CoV-2病毒基因组序列。研究证实,脑脊液中存在SARS-CoV-2,临床诊断病毒性脑炎。通过治疗,该患者的神经系统症状消失,目前已康复出院。

(信息来源:环球科学https://mp.weixin.qq.com/s/18JYA9ykxbI2qQZHg3aV_Q)

 

三、COVID-19诊断与治疗研究

1、阳性检出率提高43.8%,10分钟“捕获”新冠病毒:武大团队创新性开发纳米孔靶向测序(NTS)检测方法

武汉大学联合团队创新性开发了纳米孔靶向测序(Nanopore Targeted Sequencing, NTS)检测方法,能大幅提升病毒阳性检出率,并能实现当天同时检测新冠和其他 10 大类、40 种常见呼吸道病毒并监测病毒突变。

团队研发的 NTS 技术的特点在于:它不局限于中国或美国疾病控制中心(CDC)目前在qPCR方法中推荐的位点,而是将检测范围扩大到9个基因、12个位点,近10 kb区域,全面覆盖病毒基因组上主要基因区域,100%覆盖病毒基因组上毒力相关的重要基因,检测病毒基因组范围提升100倍,从而显著提高检测敏感性和准确性。同时,该方法还能检测在病毒传播期间与毒力相关的基因是否发生了突变,从而迅速为后续的流行病学分析提供信息。

此外,对于高浓度病毒样本,NTS 仅需测序10分钟即可检测阳性,即使极低浓度病毒样本,也仅需测序4小时完成检测,从收到样本到出具结果,全程控制在6 - 10小时而且该技术所需的纳米孔测序平台对实验室要求不高,其中最小测序仪 MinION 是便携式的,因此 NTS 也适合不同级别的医院使用。

3月6日,团队在预印版平台 medRxiv 发表题为《Nanopore target sequencing for accurate and comprehensive detection of SARS-CoV- 2 and other respiratory viruses》的研究论文。

 (信息来源:生物学霸http://mp.weixin.qq.com/s/rKduiYQpbnqwl9GiwYk4kg)

 

2、贵州新冠肺炎核酸检测技术取得重大突破:时间从4小时缩短为1小时

3月8日,贵州立知健生物科技有限公司(简称“立知健生物”)联合几家科研、医疗机构实施的新型冠状病毒核酸检测试剂科技攻关取得重大突破:用一步法检测新型冠状病毒,检测时间从现在的4小时缩短为1小时,极大提高了检测效率。目前,该成果已在贵州省临床检验中心、贵州医科大附属医院、贵州省人民医院、贵州省将军山医院得到测试验证。据了解,该试剂盒正向国家药监局申报注册,争取通过应急通道加快审批。获药监局审批后,便可投入使用,将对疫情防控病毒诊断起到积极作用,并填补贵州省分子诊断的空白。

疫情发生后,贵州省工业和信息化厅、贵州省科技厅积极联系动员和支持贵州省科技企业立知健生物开展科技攻关。通过对现有检测试剂结果分析,发现存在检测试剂总量供应量不足,试剂结构不合理、高端性能试剂相对缺乏,市场上部分检测试剂存在检测时间较长,假阴性率高,检出率过低等问题。针对这些问题,攻关小组进行了多方面研讨设计和试验,终于使新的测试方法达到了预期效果:检测时间由原来的3-4个小时缩短至五十分钟左右,且具备更好的特异性及灵敏度,带来更高的检出率,极大提高了诊断效率。

除了核酸检测试剂外,立知健生物还研发出“干式荧光免疫分析仪”,15分钟快检便能达到筛查的效果。这一成果,能快速测出已感染病毒人群,适用于企业复工复产和学校开学时对大量人群进行分类筛查和预后诊疗。

(信息来源:贵州改革https://mp.weixin.qq.com/s/GmK9_zH0wm9GixjOcqVFVA)

 

3、双嘧达莫对具有凝血功能异常的COVID-19患者的治疗作用

2月29日,中山大学罗海彬、武汉大学中南医院周芙玲、广州医科大学张玉霞、广州医科大学第一附属医院赵金存和西藏大学洪学传合作在预印版平台medRxiv上发表文章Therapeutic effects of dipyridamole on COVID-19 patients with coagulation dysfunction,揭示了双嘧达莫(Dipyridamole,DIP)可有效地帮助病毒感染的机体恢复免疫力,阻止病情向重症以及危重症发展。

作者以HCoV-19蛋白酶Mpro(又名3CLP或nsp5)为靶点,对FDA(食品药品监督管理局)批准的药物数据库进行了筛选,发现DIP结合Mpro。体外实验发现DIP抑制HCoV-19复制的EC50可低至100nM。DIP激活抗病毒的I型干扰素通路并在病毒性肺炎模型中显著改善肺损伤。在使用DIP进行辅助治疗的12例HCoV-19感染患者的临床试验中,发现DIP辅助治疗可显著升高血小板和淋巴细胞计数,降低D-二聚体水平。DIP治疗2周后,6例重症中的3例(50%)以及所有4例轻症(100%)出院。1例在接受DIP治疗前就具有极高水平D-二聚体和淋巴细胞严重减少的危重症患者死亡。其他的患者目前都已进入临床康复期。总之,DIP的辅助治疗可以明显改善HCoV-19感染的患者的临床症状,机制可能与抑制病毒在体内的复制,抑制血液高凝状态,提高机体免疫力有关。对此,亟需大规模开展临床试验以验证DIP对HCoV-19的治疗效果。

双嘧达莫(DIP)是一种抗血小板药物,作为磷酸二酯酶(PDE)抑制剂,可提高细胞内cAMP/cGMP水平。除了众所周知的抗血小板功能外,DIP可能有利于COVID-19患者的治疗。首先,在已发表的研究中,包括在中国开展的临床实验,都证实了DIP具有广谱抗病毒活性,尤其是针对正链RNA病毒。其次,它可抑制炎症发展并促进黏膜愈合。第三,作为泛PDE抑制剂,DIP可防止肺、心、肝、肾等器官的急性损伤和进行性纤维化。

(信息来源:BioArt https://www.linkresearcher.com/theses/deb7df01-849a-404d-bedc-6e7077cf1283)

 

四、COVID-19流行预测研究

1、钟南山团队最新模型预测:疫情二月底已达峰值,四月底将趋于平缓

近日,国家卫健委高级别专家组组长、中国工程院院士钟南山领导的团队在《胸部疾病杂志》(Journal of Thoracic Disease,JTD)发表研究“Modified SEIR and AI prediction of the epidemics trend of COVID-19 in China under public health interventions”(对公共卫生干预措施下中国COVID-19疫情趋势进行经过调整的SEIR模型和 AI预测)。

这项研究主要使用了SEIR模型。模型全称易感-暴露-感染-移除(Susceptible-Exposed-Infectious-Removed),也就是将人群分为这四个可能状态,通过计算人群如何在四种状态之间切换,判断疫情流行规律。此外,研究还使用2003年严重急性呼吸综合征(SARS)暴发时的数据,对长短期记忆模型(LSTM)进行训练,预测全国疫情趋势。研究团队预测,如果继续采取目前的干预措施,湖北省内疫情在2月20日已达到峰值,当时现存确诊病例预测值为42,792例;疫情在四月底基本结束,累计确诊病例最终达到59,578例。(卫健委通报显示,2月20日湖北省现存确诊病例实际值为48,730例。)

研究团队根据铁路、航空和道路交通数据,计算出各省份每天输入和输出的迁移系数(migration index)。按照目前的干预措施,研究团队预测全国疫情在2月28日到达峰值,此时现存确诊预测值为59764例,最终总感染人数将达到122,122例。(卫健委通报显示,28日实际现存确诊为37,414例。)如果推迟5天采取干预措施,研究团队预测疫情将在3月4日到达峰值,当日现存确诊 173,372例,到四月底感染人数总计高达351,874例;如果提早5天采取干预措施,全国感染人数将为40,991例。研究还认为,逐渐放开对湖北的限制导致新一批易感人群流入,即节后从其他地区返回湖北工作的人群,使当地3月11日再出现一个小高峰,不过当地现有的一些防控措施有助于减少返程高峰的影响。

(信息来源:科研圈https://mp.weixin.qq.com/s/2Spm3bTzwkiZ0K5n5pY7hQ)

 

2、全球视野下2019新型冠状病毒(COVID-19)疫情动态风险和国际传播的时空估计

medRxiv于3月3日出版了中国台湾地区中央大学发表的预印本论文“The spatiotemporal estimation of the dynamic risk and the international transmission of 2019 Novel Coronavirus (COVID-19) outbreak: A global perspective”。文章认为,目前关于COVID-19的疫情时空传播方式、预测模型以及未来可能的风险分析方面的报道不足,但这些信息是当前迫切需要的,尤其是从全球角度来看。目前,研究团队已经开发了一种新型的两阶段模拟模型,可以模拟COVID-19病例数的时空变化并估算未来的全球风险。根据各国与中国的互联互通性以及该国的医疗和防疫能力,产生了不同的情景,以分析疫情在全世界可能发生的传播,并使用此信息评估每个国家应对COVID-19的脆弱性和动态风险。

该项研究计算了全球63个国家/地区应对COVID-19疫情的脆弱性。文章认为,台湾、韩国、香港和日本是最脆弱的地区。每个国家的脆弱性与首次输入病例发生之前的天数之间呈现出非常高的指数下降。每个国家的累积病例数与脆弱性也具有线性关系,这可用于比较和量化各国管理战略的初始防疫能力。文章指出,通过风险评估共模拟了全球未来病例1000个。文章认为,根据这项研究的模拟结果,如果没有针对疫情的特定药物,则很可能会导致全球大流行。该方法可用作新的全球疫情时空传播的初步风险评估

(信息来源:中国科学院文献情报中心

http://stm.las.ac.cn/STMonitor/qbwnew/bianyi_recordshow.htm;jsessionid=1F6F974A79C7E9D58DA6100A18CB3350?id=36962&parentPageId=1583476344758&serverId=172

 

五、COVID-19医学对策研究

1、卫健委发布新冠肺炎第七版诊疗方案,新增抗体诊断标准

3月4日,国家卫健委办公厅正式向各地卫健委下发第七版诊疗方案。最新诊疗方案对传播途径、诊断标准等方面进行了修订,并首次增加了病理解剖相关内容。传播途径方面,新增“由于在粪便及尿中可分离到病毒,应注意粪便及尿对环境污染造成气溶胶或接触传播”。免疫治疗方面,新增对托珠单抗治疗双肺广泛病变及重型患者治疗的推荐;增加免疫球蛋白用于儿童重型、危重型病例的推荐。

诊断标准方面,第 7 版:

(一)对流行病学史中的“聚集性发病”做出解释,即“2周内在小范围如家庭、办公室、学校班级等场所,出现2例及以上发热和/或呼吸道症状的病例。”

(二)临床表现中的“淋巴细胞计数减少”修改为“淋巴细胞计数正常或减少”。

(三)确诊病例在原有核酸检测和测序基础上增加“血清学检测”作为依据,即“新型冠状病毒特异性IgM抗体和IgG阳性”或“新型冠状病毒特异性IgG抗体由阴性转为阳性或恢复期较急性期4倍及以上升高”也可确诊。

病理解剖方面,这是第一次在新冠肺炎诊疗方案中出现病理改变的描述,目的在于给临床提供更直观的病理变化,与临床诊疗信息、影像学信息结合分析,以期对治疗方案改进带来帮助,是此前有限尸检和穿刺结果的观察总结。

更为详尽的内容可阅读《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》解读(卫健委官网

http//www.nhc.gov.cn/yzygj/s7652m/202003/a31191442e29474b98bfed5579d5af95.shtml?wYNOrhhjiR4y=1583392995172

(信息来源:科研圈https://mp.weixin.qq.com/s/JdlA8R-7GcZ4y0pSRhn43g)

 

2、2019-nCoV与抗体依赖增强的疫苗风险的医学对策分析

《柳叶刀》预印版于3月3日出版了麻省理工学院发表的文章“Medical Countermeasures Analysis of 2019-nCoV and Vaccine Risks for Antibody-Dependent Enhancement (ADE)”。文章显示,在COVID-19患者中,80%表现为轻度疾病。20%的病例发展为严重(13%)或危险(6%)疾病。更为严重的COVID-19表现为临床重症急性呼吸综合征、T型淋巴细胞减少、促炎细胞因子和趋化因子的高循环水平、肺中巨噬细胞和中性粒细胞的积聚、免疫失调(包括免疫抑制)。该团队采用氨基酸残基变异分析方法对所有主要的SARS-CoV-2蛋白进行鉴定。结果预测大部分SARS-CoV-2蛋白在进化上受到限制,除了突刺蛋白外,其余蛋白都延伸到外表面。根据已知的SARS样冠状病毒病毒学和病理生理学对结果进行了解释,并重点阐述了医疗对策的发展意义。

研究发现:可变S结构域的抗体可能通过Fc受体介导的摄取形成另一种感染途径。这可能是在更严重的COVID-19疾病中观察到的免疫反应失调的事件。先前关于FCoV SARS-CoV-1和MERS-CoV候选疫苗的研究表明,接种疫苗可导致疾病的抗体依赖性增强(ADE),包括吞噬抗原提呈细胞(APC)感染。T效应细胞被认为在控制冠状病毒感染中起重要作用;在严重的COVID-19疾病中存在pan-T耗竭,APC感染可能加速这种耗竭。刺突蛋白序列和结构的保守性提示SARS和MERS疫苗的不良反应风险可能预示着SARS-CoV-2疫苗的风险。自噬抑制剂可减少APC感染和T细胞耗竭。氨基酸残基变异分析确定了适合作为T细胞疫苗靶点的多个受限区域。存在于SARS-CoV-1和SARS-CoV-2中的抗病毒药物靶点的进化限制可能会降低开发抗病毒药物逃逸突变的风险。该文章强烈鼓励在临床试验前在动物模型中对COVID-19 S刺突蛋白B细胞疫苗进行安全性检测,以减少病毒接触导致的ADE风险。

(信息来源:中国科学院文献情报中心

http://stm.las.ac.cn/STMonitor/qbwnew/bianyi_recordshow.htm?id=36952&parentPageId=1583478265621&serverId=172&controlType=