+ ?2 F3 ~; X" Z- e冠状病毒生命周期涉及大量的潜在通路的步骤,包括进入宿主细胞的内吞作用(涉及血管紧张素转换酶2 (ACE2)和跨膜蛋白酶丝氨酸(TMPRSS2)]、RNA复制和转录(涉及解旋酶和依赖RNA的RNA聚合酶(RdRp)]、翻译和蛋白水解处理过程(涉及胰凝乳蛋白酶样和木瓜蛋白酶样蛋白酶)、病毒粒子的组装以及新病毒的释放过程等。除了病毒编码的靶点外,许多宿主靶点对于病毒复制和疾病进展都是必不可少的。# `8 Y& v3 j1 c; `/ h
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SARS-CoV-2的细胞受体是ACE2。重组人ACE2 (rhACE2,或APN01)目前正在开发中,用于治疗急性肺损伤和肺动脉高压,并在健康志愿者的一期试验中证明了良好的耐受性。rhACE2已被证明可以显着减少病毒进入人类细胞衍生的器官,可能是作为病毒结合的诱饵。这为正在调查用APN01阻断病毒进入COVID-19患者的临床试验提供了支持。成功的病毒进入需要蛋白水解处理病毒的刺突糖蛋白(S蛋白),可由TMPRSS2进行。TMPRSS2抑制剂卡莫司他(camostat)在日本被批准用于治疗慢性胰腺炎术后胃返流,一般耐受性良好,偶见罕见的严重副作用。卡莫司他和相关的萘莫司他(nafamostat)都可以阻止在表达TMPRSS2的人类细胞中SARS-CoV-2的复制。卡莫司他已被证明可以在小鼠模型中阻断SARS-CoV-2感染。因此,有充分的理由支持这些药物用于COVID-19的临床试验,这些试验已经在荷兰和德国启动。 5 Q2 U7 \2 y4 k: j3 ]# \+ ?+ X { - T' [/ ^; y5 T% V7 Z冠状病毒利用内溶酶体途径在脱壳前进入细胞。氯喹(CQ)和羟基氯喹(HCQ)是影响体内功能和阻断自噬体-溶酶体融合的抗疟药物。这两种药物已被证明可以在细胞模型中抑制SARS-CoV-2复制。阿奇霉素(Azithromycin, AZ)是一种广泛使用的广谱抗生素,它还能阻止自噬小体在人类细胞中的清除以及寨卡病毒和流感病毒在体外在人类细胞中的复制。COVID-19患者HCQ小范围随机试验的初步结果显示,病人恢复的时间缩短了。一项小型的开放标签试验表明,与单独接受HCQ和AZ联合治疗的COVID-19患者相比,HCQ和AZ联合治疗的患者的病毒载量降低了,尽管这项研究由于从研究分析中剔除了几个受试者而受到严厉批评。这些产生假设的研究已经证明,在美国紧急批准使用它们治疗COVID-19是合理的,这两种药物在美国都被广泛使用。 7 U: g2 f% _; r& Y# k5 z
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然而,HCQ和AZ都有潜在的心脏毒性(QT延长,可导致致命的心律失常),而且HCQ对眼睛也有潜在的负面影响。如果这些药物要成为治疗COVID-19的标准,了解风险-效益比是至关重要的。在美国和欧洲进行的几项事后分析表明,对COVID-19患者进行HCQ单药治疗最多只能获得有限的益处;一项针对美国退伍军人的大型事后分析显示,HCQ对病人有伤害。鉴于这一机制的基本原理,但缺乏设计良好的临床研究和药物诱导毒性的潜力,有必要进行对照、随机试验,以测试这些药物对COVID-19患者的疗效和安全性。6 V& d. A% ]# W/ w. e- l
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9.Science:如今可依照合乎伦理的方式开展COVID-19疫苗人体试验% E- u" f- T, m6 `
doi:10.1126/science.abc1076 d1 B- z6 E$ k( H# V
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在美国西北大学生物伦理学家Seema Shah的领导下,一个专家小组在Science期刊上发表了一篇标题为“Ethics of controlled human infection to study COVID-19”的政策论坛论文,他们认为可以以合乎伦理的方式在人类志愿者身上测试可能的COVID-19疫苗。这类测试将涉及在疫苗接种后让志愿者接触病毒,以观察是疫苗否能预防感染。 2 a8 j7 k) A% u$ @[attach]105045[/attach]6 |3 N% h Z- s3 J+ b' E w6 p2 P
SARS-CoV-2(之前称为2019-nCoV)的透射电镜图,图片来自NIAID RML。' _' k; x! u1 O) b
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数百年来,医学科学家一直在进行受控人类感染(controlled human infection, CHI)研究,也被称为人类挑战试验(human challenge trials),作为减缓或阻止疾病传播的努力的一部分。然而,在大多数情况下,人们对对之前病原体威胁的了解比对SARS-CoV-2的了解还要多,这表明此时启动针对COVID-19的CHI研究可能涉及到伦理问题。在他们的论文中,Shah和她的同事们认为,现在可以以合乎伦理的方式进行CHI研究,而且由于疫情的严重性,这样做是合理的。他们提出的框架首先承认这样的研究可能带来的社会价值,这将大大加快COVID-19疫苗的开发。他们指出,如果没有疫苗,未来数月和数年内将有数十万人死亡---如果有疫苗的话,这些人本来是可以得到拯救的。这个专家小组还建议,以伦理的方式进行此类研究,需要由世界卫生组织等受人尊敬的机构进行协调和监督。 7 ?+ T* _7 S% ]0 R+ A% |0 p( {- R2 B2 r D& b8 Q
这个专家小组还建议,志愿者应从不会出现较严重的疾病症状的低风险群体中挑选,没有基础疾病的年轻、健康的成年人是很好的候选者。他们还建议对此类测试的地点进行仔细选择。如果志愿者出现更严重的症状,这些地点不仅需要为他们提供最好的护理,而且还应该有能力通过建立一个不被其他患者挤占的环境来保护卫生工作者。 G1 `4 J& K$ A N: `
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10.Science全文编译:全球首个!中国团队发布新冠疫苗动物实验研究结果 4 H( u/ w: ]5 t$ \3 Zdoi:10.1126/science.abc19322 C' j8 N$ B2 @$ Q
# S. y3 }/ Z3 m% ^; o9 @+ [( W为了构建用于SARS-CoV-2候选疫苗开发的临床前体外中和模型和挑战模型,在一项新的研究中,来自中国医学科学院医学实验动物研究所、浙江省疾病预防控制中心、科兴控股生物技术有限公司、中国科学院生物物理研究所、中国食品药品检定研究院和中国疾病预防控制中心传染病预防控制所等研究机构的研究人员从11名住院患者(包括5名重症监护患者)---5名来自中国、3名来自意大利、1名来自瑞士、1名来自英国和1名来自西班牙---的支气管肺泡灌洗液(BALF)样本中分离出SARS-CoV-2毒株。这些患者在最近的疫情爆发期间感染了SARS-CoV-2。这11份样本含有的SARS-CoV-2毒株在利用所有可用序列构建的系统发育树上广泛分布,在一定程度上代表了传播的SARS-CoV-2毒株。 4 X9 b+ {( _& s8 `; y, Q* o0 Q, j0 N) l
相关研究结果于2020年5月6日在线发表在Science期刊上,论文标题为“Rapid development of an inactivated vaccine candidate for SARS-CoV-2”。0 P% {5 L5 g1 Y7 f# j8 S- `$ H
7 S3 U/ r. Z: T! ]3 A0 n目前COVID19的严重流行,以及全球死亡人数急剧增加,使得迫切需要开发一种SARS-CoV-2疫苗。在临床前研究和临床试验这两个阶段的疫苗开发中,安全性和有效性是至关重要的。虽然现在确定研究SARS-CoV-2感染的最佳动物模型还为时过早,但在SARS-CoV-2感染后出现COVID-19样症状的恒河猴似乎是研究这种疾病的有前景的动物模型。这些研究人员在这项新的研究中为PiCoVacc疫苗在恒河猴中的安全性提供了证据;并且在研究中没有观察到感染增强或免疫病理加重。这些数据还证明,在恒河猴中接种每剂量6μg的PiCoVacc疫苗对随后的SARS-CoV-2挑战有完全的保护作用。 # k4 P' L9 ~# _3 O+ [# o0 A& n. n6 o% \% S& L7 K8 q- f2 e+ c0 Y2 ^1 R
总之,这些研究结果为SARS-CoV-2疫苗的临床开发提供了一条道路。PiCoVacc疫苗以及其他SARS-CoV-2候选疫苗的第I、II、III期临床试验预计将于今年晚些时候开始。 + j: Y" l# o& M6 C2 G' _0 ]8 ?! V& T7 y6 p3 }
11.Science:新研究表明COVID症状追踪应用程序在应对病毒疫情中大有可为 ) H. ]# A2 V- B6 Edoi:10.1126/science.abc0473 - ^" \* Z' t& c } , Z5 y% x1 \- N" x3 N在一项新的研究中,一个在大数据研究和流行病学方面有专长的科学家联盟开发出一款COVID症状追踪应用程序(App),旨在快速收集信息,帮助应对正在发生的COVID-19大流行病。在美国和美国,有250万多人较早地使用了这款app,这为医生、科学家和政府官员提供 了关于COVID-19的宝贵数据,以便更好地抗击病毒疫情。相关研究结果于2020年5月5日在线发表在Science期刊上,论文标题为“Rapid implementation of mobile technology for real-time epidemiology of COVID-19”。 1 T; q* `3 K3 d[attach]105046[/attach] 1 ?; P' o# |: l1 J8 r% M8 N/ f图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.abc0473。 ' n! h3 W1 Q9 F" M+ u% g# l5 G F" M
论文通讯作者、麻省总医院(MGH)癌症中心癌症流行病学主任Andrew T. Chan博士说,“这款App每天都会收集社区中的个人信息,包括他们是否感觉良好,如果不舒服,他们的具体症状是什么,以及他们是否接受过COVID-19检测。”这款app旨在深入了解关于COVID-19 的热点地区在哪里以及需要注意的新症状,它可能作为一种有用的规划工具,为自我隔离提供指导方针方面的信息,确定需要增加呼吸机和扩大医院容量的地区,并提供实时数据,为未来的疫情爆发做好准备。! Y4 g1 W) ^6 l) E/ X
. d; z4 ~- W7 m; x. [( q& e/ Y" R这款称为COVID症状追踪应用程序(COVID Symptom Tracker)的app于3月24日在英国推出,3月29日在美国上市。自推出以来,已经有超过300万人使用过它。. \6 i% F5 ?) G% c7 z6 v* N
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12.Science:对SARS-CoV-2 S刺突蛋白进行位点特异性的聚糖分析: k! _0 p6 ~& N- O& v4 D. f2 M
doi:10.1126/science.abb99838 T6 w! w P5 G
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β冠状病毒成员SARS-CoV-2---一种导致COVID-19的病原体---的出现对全球人类健康构成了重大威胁。疫苗开发的重点是体液免疫反应的主要靶点--介导细胞进入和膜融合的刺突(S)糖蛋白。SARS-CoV-2 S基因编码每个原体上的22个N连接聚糖序列子(N-linked glycan sequon),这些聚糖序列子可能在蛋白质折叠和免疫逃避中发挥作用。在一项新的研究中,通过使用一种位点特异性的质谱方法,Yasunori Watanabe等人揭示了重组SARS-CoV-2 S免疫原上的聚糖结构。这种分析使得能够绘制这种病毒的三聚体S蛋白的聚糖加工状态图。这些作者展示了SARS-CoV-2 S聚糖与典型的宿主聚糖加工的不同,这可能对病毒病理生物学和疫苗设计有影响。 3 F1 _; U C& |0 Y / q; K, e% B: l3 {* K- h13.全文编译!我国科学家从结构上揭示瑞德西韦抑制新冠病毒RNA依赖性RNA聚合酶机制5 S! H4 ]4 x" H) W3 j. D
doi:10.1126/science.abc1560* W! T+ K: f; N5 h8 @$ z
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SARS-CoV-2是一种正链RNA病毒。它的复制是由病毒非结构蛋白(nsp)的多亚基复制/转录复合物介导的。这种复合物的核心成分是RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)的催化亚基(nsp12)。nsp12本身几乎没有什么活性,其功能需要包括nsp7和nsp8在内的辅助因子,这些辅助因子可以增加RdRp的模板结合和持续合成能力。RdRp也被提出是一类称为核苷酸类似物的抗病毒药物---包括瑞德西韦(remdesivir, 也称为GS-5734)---的靶点,其中瑞德西韦是一种前体药物,在细胞内可转化为三磷酸形式的活性药物。因此,RdRp一直是结构生物学研究的重点。科学家们已解析出nsp7、nsp8以及nsp12-nsp7-nsp8复合物的结构,并提供了RdRp复合物的整体结构。然而,由于没有SARS-CoV-2 RdRp与RNA模板或核苷酸抑制剂所形成的复合物的结构,药物发现工作受到阻碍。 x: L3 e6 n2 o* v, S' x 3 q! W# l9 d$ e. W, s1 X; m( K! N在一项新的研究中,来自中国科学院、浙江大学、清华大学、北京协和医院、无锡佰翱得生物科学有限公司、上海交通大学和浙江省免疫与炎症疾病重点实验室的研究人员解析出SARS-CoV-2 RdRp复合物在apo形式(apo form)下以及与模板-引物RNA和抗病毒药物瑞德西韦(Remdesivir)结合在一起时的两种低温电镜结构。相关研究结果近期发表在Science期刊上,论文标题为“Structural basis for inhibition of the RNA-dependent RNA polymerase from SARS-CoV-2 by remdesivir”。 4 C2 _% Z8 } d, p$ r: N* h% g' ]* C$ E m8 h
COVID-19大流行已经在全球范围内造成了情感上的痛苦和经济负担。对病毒生命周期至关重要的酶,因其与宿主蛋白不同,是很好的抗病毒药物靶点。在病毒酶中,RdRp是现有许多核苷酸类药物的主要靶点。在这篇论文中,这些研究人员报道了SARS-CoV-2 RdRp复合物的apo形式以及与模板-引物RNA和活性形式的雷德西韦结合在一起时的结构。这些结构揭示了模板-引物RNA是如何被这种酶识别的,以及瑞德西韦如何抑制链的延伸。结构比较和序列比对表明,RdRp识别底物RNA和瑞德西韦抑制RdRp的模式在不同的RNA病毒中高度保守,这为设计基于核苷酸类似物的广谱抗病毒药物提供了基础。此外,这些结构为现有的核苷酸类药物(包括强效的EIDD-2801)的建模和修饰提供了一个坚实的模板。总之,这些观察结果为设计更强效的抑制剂来对抗SARS-CoV-2的恶性感染提供了合理的基础。 6 R# R5 r3 N3 R$ u- f: n% r* ?) i7 |. @5 t
14.Science:新发现!SARS-CoV-2或会感染宿主肠道细胞并进行繁殖! ) D# s# r c; x; F1 z/ e( hdoi:10.1126/science.abc16693 S: D( W6 {8 }0 s- ~
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近日,一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中,来自胡布勒支研究所等机构的科学家们通过研究发现,新型冠状病毒SARS-CoV-2或会感染肠道细胞并在肠道细胞中复制。文章中,研究人员利用先进的人类肠道培养模型进行研究,在体外成功实现了SARS-CoV-2病毒的繁殖,同时监测了细胞对病毒的反应,这或许就能提供一种研究COVID-19的新型细胞培养模型,相关研究发现或能解释研究者观察到的结果,即大约三分之一的COVID-19患者会经历腹泻等胃肠道症状,以及研究人员能在粪便样本中检测到病毒这一现象。 6 T) k. v, W" \) q 3 `0 Z) l; z2 N& n* a) `尽管呼吸道和胃肠道器官有着很大的差别,但也有一些关键相似之处,一个特别有趣的相似之处就是ACE2受体的存在,该受体是病毒进入宿主细胞的关键,肠道中布满了ACE2受体,然而直到现在为止,研究人员并不清楚是否肠道细胞真的会被感染并且产生病毒颗粒。3 l3 H1 C+ P( o8 H; Z7 i0 c
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这项研究中,研究人员向通过研究确定是否SARS-CoV-2能够直接感染肠道中的细胞,如果的确是这样的话,其就能够在肠道细胞中复制,随后研究者利用人类肠道类器官进行研究,即能在实验室中生长的人类肠道微小版本;这些类器官中包含人类肠道内壁细胞,这就使其能够成为调查SARS-CoV-2感染的非常有竞争力的模型之一。- _' Q4 I5 o0 |& H% j1 V