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科研快讯 | 新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的研究进展(二十九)

科研快讯 | 新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的研究进展(二十九)

1. COVID-19疫情快讯

■2月27日,国务院联防联控机制举办的新闻发布会上,中国疾控中心研究员冯录召解答了关于“在被确定为低风险的区域中,出门是否还要戴口罩”的问题,他说:“根据各地疫情水平,各省以县域为单元将各个地区划分为低风险、中风险和高风险三个风险等级,分区分级实施新冠肺炎疫情精准防控。建议各地的公众根据所在地防控要求来配合开展个人防护。低风险区域不等于没有风险,平时还是要做好个人防护。对个人来讲保持良好的卫生习惯,比如戴口罩、勤洗手、通风清洁,注意咳嗽礼仪,减少人员聚集,复工复产后注意与同事保持一定的安全距离、分散就餐等等,这些都会有效地降低感染风险。”

2. COVID-19生物学研究进展 

■2月26日,重庆大学的钟莉教授团队在预印本网站Preprint.org上发表重要结果,认为ACE2在新冠肺炎病程中发挥的作用并不单纯:除了作为病毒结合的受体,ACE2还参与调节免疫过程。血管紧张素转化酶2(ACE2)是一把双刃剑:在病毒感染过程中,它是新冠病毒的膜上结合受体,与病毒和宿主细胞的融合、入侵过程有关;在流感病毒、SARS引起炎症和急性肺损伤的情况下,ACE2促进血管紧张素II转化为血管紧张素1-7,抑制血管紧张素II介导的NF-κB信号,从而避免大量炎症信号引发的细胞因子风暴,减缓病程。前期研究发现,一旦被SARS-CoV结合,宿主细胞表面的ACE2表达量、mRNA水平和酶活性均会发生显著下降。尽管这是减少病毒入侵关卡的重要措施,但也给炎症的加剧提供可乘之机。因此,研究者们选取了一种ACE2表达上调的肺腺癌模型,来探究ACE2介导并调节免疫反应的上下游分子机制,并验证新冠病毒引起细胞因子风暴的可能性。感染2019-nCoV后,激活的病原性T细胞就会产生粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和IL6。GM-CSF可以激活CD14 + CD16 +炎性单核细胞,进一步产生更多的细胞因子,包括IL6。IL6在这个正反馈循环中扮演着不可或缺的一份子,最终促成免疫系统的失控。此时,肺中大量的免疫细胞和组织液会阻塞肺泡和毛细血管之间的气体交换,从而导致急性呼吸窘迫综合征。一旦形成细胞因子风暴,免疫系统在清除病毒的同时,会杀死肺中的许多正常细胞,从而严重破坏肺的通气功能,进而导致患者死亡。本研究发现肺腺癌患者ACE2表达上调,新冠肺炎易感性上升;但ACE2在新冠肺炎病程不同阶段的角色不同,尽管其介导病毒的入侵,但维持ACE2的正常表达对避免细胞因子风暴有重要作用[1]。

3. COVID-19治疗药物研究进展 

■2月27日,华中科技大学同济药学院李华教授等组成联合攻关小组,在我国自己的SCI杂志药学学报英文版Acta Pharmaceutica Sinica B上发表了名为“Analysis of therapeutic targets for SARS-CoV-2 and discovery of potential drugs by computational methods”的论文。系统性分析了新型冠状病毒基因编码的蛋白作为主要或潜在的药物治疗靶点,并通过基于人工智能的计算机虚拟筛选方法发现了一系列具有抗病毒、抗菌和抗炎等作用的临床药物和天然产物对不同的靶蛋白表现出很高的亲和力,为新型冠病毒感染性疾病(COVID-19)的治疗提供了新的可能。为了加速新冠病毒药物研发,他们还在文章中公布了所有靶点蛋白质结构模型和筛选得到的高分潜在药物供下载,每个药物和靶点的共结构可以应要求发送[2]。

基于人工智能的计算机虚拟筛选方法应用于多种2019-nCoV治疗性靶标

4. COVID-19流行病学研究 

■2月26日,预印本平台medRxiv发表了来自武汉大学人民医院题为“Clinical characteristics of 25 death cases infected with COVID-19 pneumonia: a retrospective review of medical records in a single medical center, Wuhan, China”的论文。这项研究旨在总结新冠肺炎患者中死亡病例的临床特征,希望及早发现重症患者并降低其死亡率。在25个死亡病例中,男性10人,女性15人,患者平均年龄为71.48±12.42,病程在6天到15天之间,所有患者均死于呼吸衰竭。这表明肺部是新冠病毒的最主要靶器官。研究人员总结称,年龄和基础疾病是新冠肺炎患者死亡的最危险因素。细菌感染可能也是加快死亡的重要因素,营养不良在危重症患者中常见。这些死亡患者的病程发展跟很多因素有关,包括呼吸支持方式和时机,也与早期预警有关,当然跟基础疾病的轻重更相关。作者武汉大学人民医院感染科主任龚作炯建议,现在要建立一个预警的评价体系,以便能更早、更主动地干预,才能降低病死率[3]。

■2月24日,上海交通大学医学院等机构的科研人员在Cell Discovery上发表论文“Phase-adjusted estimation of the number of Coronavirus Disease 2019 cases in Wuhan, China”,该研究采用传染病动力学SEIR模型(易感、暴露、感染、清除),分阶段预测了武汉市的新型冠状病毒感染的流行趋势。在第一个假设中,假定Rt维持在1以上,Rt=1.9、2.6或3.1的情况下,预估感染数量在整个2月份将继续增加,且没有任何下降趋势,到2020年2月29日,感染数量将分别达到11,044、70,258和227,989。在第二个假设中,由于越来越多地实施公共卫生干预措施,假设Rt在不同阶段从高传播水平(Rt = 3.1、2.6和1.9)逐渐降低到低于1(Rt = 0.9或0.5)。武汉市采取了不同程度的预防和控制措施的日期分为几个阶段,估计的感染数量将在2月下旬达到高峰,即58,077–84,520或55,869–81,393。研究者称他们的研究是我国在采取严格的防控措施后,首次对疫情发展趋势进行的预测(于2月12日交稿)。他们指出目前的防控措施是否充分和有效可以通过2月份是否达到感染高峰来评估。不过不论高峰出现在哪里,都应继续执行武汉市目前严格的防控措施,并在中国其他COVID-19病例数较高的地区采取必要的严格公共卫生措施,以将Rt降低至理想水平并控制感染[4]。

■2月24日,四川大学华西口腔医院和浙江大学口腔医学院附属口腔医院的科研人员在International Journal of Oral Science上发表论文“High expression of ACE2 receptor of 2019-nCoV on the epithelial cells of oral mucosa”,发现2019-nCoV ACE2受体可以在口腔黏膜上皮细胞中表达,且在舌头的上皮细胞中高度富集。据前期研究报道,ACE2是2019-nCoV的主要宿主细胞受体,在病毒进入细胞以引起最终感染中起着至关重要的作用。若要研究2019-nCov通过口腔黏膜感染的潜在途径,可以选择两个包含大量RNA-seq信息的公共数据库,癌症基因组图谱(TCGA)和哺乳动物基因组cap分析的功能注释(FANTOM5 CAGE)。为了分析和验证ACE2在口腔粘膜中的表达,科研人员分析了TCGA的13种癌旁正常组织和FANTOM5 CAGE的14种正常组织的RNA-seq分析数据。此外,来自内部产生的独立数据的单细胞转录组被用于鉴定和确认表达ACE2的细胞组成和在口腔中的比例。结果表明,ACE2可以在口腔粘膜上表达,值得注意的是,该受体在舌头的上皮细胞中高度富集。这些发现初步解释了口腔是2019-nCoV感染易感性潜在高风险的基本机制,并为牙科临床实践以及日常生活中的预防策略提供了证据[5]。

■2月23日,medRxiv预印本期刊上发表了来自复旦大学、北卡罗来纳大学夏洛特分校、上海财经大学等学校的研究团队的题为“COVID-19 in Japan: What could happen in the future?”的文章,预测COVID-19将在日本流行。文章采用了统计时延动态模型来预测COVID-19的演变。研究发现,日本的流行趋势与早期的中国武汉极为相似。因此,应引起严重关注,如果不立即采取有效的控制措施,日本可能会迅速暴发。最后文章对COVID-19在日本的发展趋势做出预测,并建议日本尽快加强防控措施,避免严重暴发[6]。

■2月23日武汉大学人民医院等单位的研究团队在预印本平台medRxiv上发表题为“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”的论文。

文章指出,2019-nCoV感染的COVID-19患者是否通常会发展为急性肾功能损害是值得临床关注的问题。该项研究通过分析116例COVID-19确诊的住院患者的临床资料,探讨了2019-nCoV感染对肾功能的影响。入选该项研究的116例COVID-19确诊住院患者,均于2020年1月14日至2月13日在武汉大学人民医院传染病科住院。记录的信息包括人口资料、病史、接触史、潜在并发症、症状、体征、实验室检查结果、CT扫描结果和治疗措施。通过实时逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测了入组患者53个尿沉渣中的2019-nCoV RNA。研究发现,111例无基础肾病的COVID-19确诊患者中,分别有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,对5例慢性肾功能衰竭(CRF)患者进行了定期连续性肾脏替代治疗(CRRT),确认其感染了2019-nCoV,并诊断为COVID-19。除了COVID-19相关的治疗外,这5例患者每周进行3次CRRT治疗。治疗过程中,肾功能指标稳定,肾功能衰竭未加重,肺部炎症逐渐消退。5例慢性肾功能衰竭患者全部存活。此外,针对48例此前无肾脏疾病的患者中,只有3例患者的尿沉渣中2019-nCoV检测呈阳性,针对5例慢性肾功能衰竭患者中有1例SARS-CoV-2 ORF 1ab阳性。该研究指出,急性肾功能不全在COVID-19患者中很少见。2019-nCoV感染不会对COVID-19患者造成明显的急性肾损伤或加重慢性肾功能衰竭[7]。

参考文献:

[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 | 坪山生物医药研发转化中心、科研部

编辑 | 鲍 啦

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