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新冠病毒如何侵染人体细胞的研究
2月21日凌晨，西湖大学周强研究团队在论文预印本网站BioRxiv再次发文，报道新冠病毒表面S蛋白受体结合结构域与细胞表面受体ACE2全长蛋白（以下简称ACE2）的复合物冷冻电镜结构，揭开了新冠病毒入侵人体细胞的神秘面纱。研究发现，新冠病毒感染人体细胞的关键在于冠状病毒的S蛋白与人体ACE2的结合。准确地说，是S蛋白“劫持”了原本是控制血压的ACE2，通过与它的结合入侵人体。一个人体细胞的蛋白，怎么会与病毒发生联系？西湖大学特聘研究员陶亮用了一个形象的比喻：“如果把人体想象成一间房屋，把新冠病毒想象成强盗，那么，ACE2就是这间房屋的‘门把手’；S蛋白抓住了它，病毒从而长驱直入闯进人体细胞。”虽然S蛋白和ACE2是敌我双方接触的最前线，但在此次疫情暴发前，科学家们从未看清ACE2的全貌及ACE2与新冠病毒S蛋白的相互作用。两天前，周强实验室在世界范围内率先报道了ACE2的高分辨三维空间结构，这一次，他们进一步解析出ACE2与新冠病毒S蛋白受体结合结构域的复合物结构。
西湖大学
2021-04-10
新冠病毒传播建模预测和模拟推演平台
近日，南科大“人流大数据和AI驱动的新型冠状病毒（COVID-19）传播建模预测和模拟推演平台”内测版本正式推出（下简称“推演平台”）。该平台可实现在城市尺度上，基于人流移动的新型冠状病毒传播感染情况的细粒度预测和模拟，为有关部门制定不同的隔离和公共防疫政策（如封闭特定城市区域或道路）提供参考。新型冠状病毒的感染传播与人流移动存在密不可分的关联。现阶段的多数研究只停留在简单的相关性分析以及基于全国地图的数据可视化阶段，缺乏在城市尺度上、针对人流移动的细粒度深度分析，更缺乏基于人流移动的传播模拟推演模型以及潜在感染源和风险区域的挖掘模型。随着复工潮的来临，战“疫”面临新的挑战。南方科技大学科研部、工学院、计算机科学与工程系（下简称“计算机系”）和南方科技大学-东京大学超智慧城市联合研究中心紧急组织科研力量，成立“新型冠状病毒传播建模预测项目组”，由计算机系副教授宋轩担任负责人，迅速启动针对新型冠状病毒传播感染的“大数据分析和AI建模推演平台”研发工作。该平台是一个针对新型冠状病毒传播的大数据分析和AI建模平台（如图1），其中预测和模拟推演模型完全由数据驱动，需要使用人流大数据进行训练和优化。数据拥有单位只要将人流大数据输入平台，平台即可以自动完成模型迭代训练，并输出相关的预测和模拟推演的可视化结果。其预测和模拟推演的精度由模型训练数据的质量、精细度和覆盖度决定。平台后续期待更多单位（如GPS轨迹数据、CDR数据等人流大数据拥有单位）参与进来，共同完善该平台。推演平台通过整合、处理和分析各类多模态人流移动和出行大数据，结合新一代的人工智能技术，完成对新型冠状病毒的传播和感染人群细粒度建模，从而实现在城市区域内细粒度预测、模拟和动态推演传播感染情况。平台可实现的基本功能主要有以下几个方面：一是建立新型冠状病毒和人流移动的映射模型，包括传染概率确定/潜伏期分析/传染代数分析等；二是分析隐藏病患，由于疾病传播为链式，可以根据缺失轨迹链反推出尚未确诊的疑似病患；三是分析风险人群，可根据病患轨迹寻找可能有接触的风险人群，提前预警；四是挖掘潜在病原地，分析病人间的轨迹交叉点确认潜在的未知病原地（如图3）。在以上功能基础上，平台可以实现设定不同的公共防疫政策（如封闭城市内的高风险感染区域），在城市尺度上，动态推演和模拟在这些政策下的城市传播感染情况，从而帮助相关部门制定更为高效的隔离和公共防疫政策（如图4）。
南方科技大学
2021-04-10
一种甲型H1亚型流感病毒双抗体夹心ELISA试剂盒及应用
研发阶段/n一种甲型H1亚型流感病毒双抗体夹心ELISA试剂盒及应用。 成果简介：华中农业大学预防兽医学实验室从2001以来就开展了SI的相关研究，不间断的分离地方流行毒株，从宿主猪上分离到的病毒大多为H1亚行，通过对华中地区多个规模化猪场的近8000份血清的HI检测结果发现，H1亚型猪流感感染的阳性率达到33.3%。由于我国的规模化猪场未注射猪流感疫苗，其阳性率真实的反应了猪群受猪流感污染的程度。因此本研究从分离鉴定的流行毒株中筛选出免疫原性好、增殖滴度高的病毒株作为猪流感疫苗毒株，通过最佳接种
华中农业大学
2021-01-12
新型血液自身抗体的肺癌早期诊断试剂盒及应用
肺癌是我国及全球发病率和死亡率均位居首位的恶性肿瘤，早期诊断对于降低肺癌死亡率具有关键意义。目前美国的肺癌低剂量螺旋CT早期筛查医保项目因阳性率过低，成本效益比存争议，欧洲则拟采取血清学筛查阳性人群再行CT的路线。随着我国居民消费升级和健康意识提升，体检市场呈现井喷发展趋势。作为肺癌高发国家，我国肺癌早期筛查势在必行。 同济大学附属上海市肺科医院在肺癌诊断和治疗方面在全国处于领先地位。肺科医院粟波研究员项目组采用人类全蛋白质芯片，以健康人群和多种肺部良性疾病患者为对照，对肺癌患者进行了血清自身抗体的筛选，获得一组具有自主知识产权的全新肺癌诊断自身抗体。项目组采用基因重组技术表达了相关自身抗原，作为检测自身抗体的配偶体，利用反向酶联免疫吸附测定原理，建立了酶标法检测血清自身抗体用于肺癌早期诊断的ELISA试剂盒，获得国家发明专利授权。通过临床前的回顾性验证和评估，表明此项目构建的自身抗体检测和联合检测肺癌（含早期）具有较好的敏感性和特异性，联合检测的总体特异性为96%，敏感性为77%，诊断性能已超过了目前已报道过的自身抗体类型组合。此项目主要关注体检筛查和医学检验市场，用于肺癌的早期血清学筛查诊断，或肺部CT小结节的良恶性的辅助预测，及肺癌的复发监控和伴随诊断，具有较大的社会效益和经济效益。
同济大学
2021-04-11
腹泻或为新冠病毒感染指标的研究
根据目前的研究，新冠病毒引起的肺炎最常见的症状是发热和咳嗽等，而表现出腹泻症状的患者较少。广州中山大学第三附属医院学者在预印本平台medrxiv发表文章称，腹泻可能是新冠病毒感染的一个指标，提示临床医生应更加关注腹泻患者。而目前三项研究报告的腹泻发生率不同。作者认为，腹泻可能是一个被忽视的症状。由于冠状病毒通过结合ACE2入侵人体细胞，ACE2也可调控肠道炎症，为了追踪新冠病毒介导的感染途径，团队使用单细胞RNA测序进行了分析。结果发现， ACE2 在小肠中高度表达，尤其在近端和远端肠细胞中显著升高，而ACE2在肺组织中的RNA水平较低。因此，团队怀疑，当人们食用受感染的野生动物时，表达ACE2的小肠上皮细胞可能容易受到新冠病毒感染，腹泻可能是感染的一个指标。研究还分析了HCOV-229 E病毒的ANPEP受体和Mers-CoV病毒的DPP4受体的表达谱。发现这些病毒进入受体的 RNA 水平也在近端或远端肠细胞中也呈现高表达，与ACE2的表达谱一致。由于ACE2、ANPEP和DPP4的表达谱明显重叠，人类肠道很可能是这些病毒的另一种感染途径。 作者建议，对于新冠病毒感染预防，不仅要戴好口罩防止通过呼吸道感染，也不能忽视病从口入经肠道感染，疫情期间，食物最好要高温烹饪。由于新冠病毒与SARS病毒高度同源，约20～25%的SARS患者有腹泻，而目前新冠病毒肺炎的腹泻发生率仅2～3%，这令人困惑。作者指出，鉴于疫情中的很多初期患者报告与野生动物市场有联系，这一观察提出了一个重要问题，即当食物到达小肠时，病毒是否通过污染食物传播。
中山大学
2021-04-10
新冠病毒大数据交叉学科研究平台
日前，国防科技大学系统工程学院大数据与复杂网络研究团队同四川大学、电子科技大学一起，组建新冠病毒大数据交叉学科研究平台，助力新型流行病研究和防控，给多个省份和国家有关部委等提供了8份数据分析报告和决策建议报告，为防控和战胜疫情贡献出了科学智慧。国防科技大学系统工程学院大数据与复杂网络研究团队基于新冠病毒大数据交叉学科研究平台，利用海量多源异构大数据，结合疫情发生发展规律，对人群流动及传播风险进行了综合建模和分析，为政府决策提供了参考依据。特别是团队通过分析春运期间人口流动大数据，建立起疾病传播模型，测算出了疫情扩散蔓延阶段武汉市向全国各地区的输出人口状况和新冠病毒感染的风险指数。还有许多研究人员尝试通过客运数据，研判各个地区及城市的感染风险。也有学者采用“百度迁移”所提供的人口流动数据，通过春运期间从武汉流向全国各省市的人口规模(不包含港澳台数据)和全国感染病毒人数的可视化分布，直观解读两者间的联系。同时加以推断，武汉封城之后，二次传染所造成的病毒传播将日趋占主导地位，传播程度和各省市的人口密度以及管控措施等密切相关。
电子科技大学
2021-04-10
新冠病毒治疗靶点及其潜在药物筛选研究
华中科技大学同济药学院李华教授、沈阳药科大学无涯创新学院陈丽霞教授、军事医学研究院国家应急防控药物工程技术研究中心李行舟研究员等组成联合攻关小组，系统性分析了新型冠状病毒（SARS-CoV-2）基因编码的蛋白作为主要或潜在的药物治疗靶点，并通过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。研究成果在线发表在SCI杂志《药学学报》英文版(Acta Pharmaceutica Sinica B,一区),为了加速新冠病毒药物研发，研究组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。研究团队利用生物信息学和结构基因组学的方法系统性分析了SARS-CoV-2所有基因编码的蛋白质，并且将基因序列与SARS-CoV和MARS-CoV等冠状病毒进行了比对,通过同源建模的方法构建了19个SARS-CoV-2蛋白和1个人类宿主的蛋白的同源结构，基本涵盖了对于冠状病毒RNA复制、翻译；结构组成；入侵宿主细胞以及干扰宿主固有免疫等至关重要的所有蛋白靶点，对于进一步发现特异性靶向SARS-CoV-2的抑制剂提供了理论基础。研究团队还构建了常用的抗病毒药物数据库（78个化合物），包括已经上市的、和目前正在进行新冠病毒临床实验的化合物，把这些化合物和新冠病毒的各个靶点都进行了分子对接，重点分析目前正在进行临床实验的药物瑞德西韦、氯喹、克立芝等。目前已知的瑞德西韦抗病毒作用机制是三磷酸活性代谢产物作为冠状病毒RNA聚合酶的底物ATP类似物，掺入RNA链，从而阻止RNA的合成。研究团队的对接结果显示瑞德西韦和RdRp具有很高亲和力，和其目前抗病毒机制一致。此外，研究团队还发现瑞德西韦可能作用于宿主细胞表面II型跨膜丝氨酸蛋白酶（TMPRSS2），阻止S蛋白被TMPRSS2酶切，从而阻止S蛋白变构介导的病毒与细胞膜融合，可能是瑞德西韦新的作用机制，这是一个新方向，为后续研究提供了思路。
华中科技大学
2021-04-10
新冠病毒分离、测序、快速检测及药物筛选研究
山东大学药学院刘新泳教授团队与山东省疾控中心联合申报的山东省重大科技创新工程项目“新型冠状病毒分离、测序、快速检测及药物筛选研究”，获批经费450万元。连日来，该团队在抗新冠肺炎药物研究方面取得一系列进展。 完成硝唑尼特的原料和制剂工艺研究。刘新泳教授团队根据体外抗新型冠状病毒活性筛选实验，对已发现的具有显著抗新型冠状病毒作用的上市药物硝唑尼特（RY2020，原抗寄生虫药物），联合山东瑞阳制药进行研发，已完成了药物合成工艺研究、药物干混悬剂和片剂的制备工艺、体内药代动力学的研究。目前正在进行抗新型冠状病毒感染动物药效学验证，并拟申报临床研究，有望成为本次疫情防控急需的一线药物。 完成法匹拉韦的产业化研究。法匹拉韦是抗流感病毒药物，对新型冠状病毒肺炎具有较好的临床治疗作用，目前该团队已完成法匹拉韦合成工艺、产业化工艺、质量控制研究等任务，正在联合山东齐都药业申报国家仿制药物，用于临床抗新型冠状病毒肺炎。 建立基于靶标的虚拟筛选平台。依托山东省药物分子设计与创新药物研究山东省高校重点实验室，基于新型冠状病毒的突刺Spike蛋白、蛋白酶PLpro和Mpro、RNA依赖的RNA聚合酶结构，刘新泳教授团队开展了计算机智能化辅助的高通量的药物虚拟筛选，重点筛选了已上市药物、商品化分子库以及课题组自有的多样性的合成分子库、天然产物库、中药提取物库，发现多个虚拟评价活性好的临床已有药物和实体小分子化合物。
山东大学
2021-04-10
新冠病毒可通过眼睛途径传播的研究
2020年2月6日，吉林大学附属第一医院眼科陆成伟团队在国际顶级医学期刊Lancet 在线发表题为“2019-nCoV transmission through the ocular surface must not be ignored”的研究，认为2019-nCoV通过眼睛的传播被忽略了。 传染性飞沫和体液很容易污染人结膜上皮。呼吸道病毒能够在感染的患者中引起眼部并发症，进而导致呼吸道感染。严重的急性呼吸综合征冠状病毒（SARS-CoV）主要通过直接或间接传播（眼睛，嘴或鼻子的粘膜间接接触）。粘膜裸露和不受保护的眼睛会增加SARS-CoV传播的风险，这表明未保护的眼睛，暴露于2019-nCoV可能会引起急性呼吸道感染。呼吸道可能不是2019-nCoV的唯一传播途径，所有检查可疑病例的眼科医生都应戴防护眼镜。
吉林大学
2021-04-11
新冠病毒关键药靶三维结构研究
该研究首次勾勒出新型冠状病毒复制机器的内部构造，并为瑞德西韦、法匹拉韦等药物如何精确靶向并抑制病毒复制提出了合理解释，这为深入研究新型冠状病毒遗传物质复制转录的分子机理奠定了重要基础，并为开发抗新冠肺炎的特效药开辟了新途径。同样，团队在第一时间公开了研究成果，帮助全球抗病毒药物研究领域迅速开展工作。同时，应Science期刊编辑的邀请，团队于3月16日将该工作投送至Science期刊，于4月10日在线发表。这些成果的迅速获得，得益于饶子和院士团队长期、潜心开展冠状病毒研究的深厚积累。在2003年“非典”爆发期间，团队组率先解析出SARS冠状病毒的第一个蛋白质结构-主蛋白酶（nsp5）及其与抑制剂复合物的晶体结构，随后该组又解析出的10多个主蛋白酶与抑制剂的复合物结构，为SARS冠状病毒药物的研制奠定了关键的生物学基础，其中有关主蛋白酶（nsp5）的研究论文的单篇引用达347次，抗病毒药物方面的研究成果获得国家发明专利4项。为进一步探索冠状病毒引物酶工作机制，还相继解析了SARS冠状病毒nsp7-8复合物、复制校正复合物nsp14-nsp10、解旋酶nsp13等一系列冠状病毒转录复制核心蛋白的三维结构，为深入理解冠状病毒生命周期的分子机制、研发抗冠状病毒药物，提供了关键的科学基础。需要指出的是，这些研究成果为发展抗病毒药物提供了关键结构生物学基础，但是要得到可以实际使用的药物，还需要化学、药学、临床医学等多领域的科学家共同努力。
清华大学
2021-04-11