针对新冠病毒SARS-CoV-2/COVID-19，Science期刊研究进展一览（第1期）
来源：本站原创 2020-04-30 20:54
2020年4月30日讯/生物谷BIOON/---自2019年12月8日以来，中国湖北省武汉市报告了几例病因不明的肺炎。大多数患者在当地的华南海鲜批发市场工作或附近居住。在这种肺炎的早期阶段，严重的急性呼吸道感染症状出现了，一些患者迅速发展为急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome, ARDS）、急性呼吸衰竭和
2020年4月30日讯/生物谷BIOON/---自2019年12月8日以来，中国湖北省武汉市报告了几例病因不明的肺炎。大多数患者在当地的华南海鲜批发市场工作或附近居住。在这种肺炎的早期阶段，严重的急性呼吸道感染症状出现了，一些患者迅速发展为急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome, ARDS）、急性呼吸衰竭和其他的严重并发症。2020年1月7日，中国疾病预防控制中心（China CDC）从患者的咽拭子样本中鉴定出一种新型冠状病毒，最初被世界卫生组织（WHO）命名为2019-nCoV。大多数2019-nCoV肺炎患者的症状较轻，预后良好。到目前为止，一些患者已经出现严重的肺炎，肺水肿，ARDS或多器官功能衰竭和死亡。
2020年2月11日，世卫组织将这种疾病病重命名为2019年冠状病毒病（COVID-19）。同一天，负责分类和命名病毒的的国际病毒分类学委员会的冠状病毒研究小组在bioRxiv上发表了一篇文章，指出该研究小组已经决定，新型冠状病毒2019-nCoV是导致2002-2003年爆发严重急性呼吸综合征（SARS）冠状病毒（SARS-CoV）的变种。因此，将这种新病原体重新命名为严重急性呼吸综合征冠状病毒2号（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2），或SARS-CoV-2。值得注意的一点是，尽管国际病毒分类委员会冠状病毒研究小组将病毒命名为SARS-CoV-2，但该研究小组主席John Ziebuhr认为这个名字（SARS-CoV-2）和SARS（严重急性呼吸综合征，也称非典型肺炎）没有关联。不过，这种病毒的重新命名引起了不少争议。据《科学》网站报道，世界卫生组织不满意SARS-CoV-2这个名字，而且不打算采用此名称。
冠状病毒可引起多种动物的多系统感染。在此之前已有6种冠状病毒可以感染人类，它们主要引起人类的呼吸道感染：两种高度致命性的冠状病毒，即严重急性呼吸道综合征（SARS）冠状病毒（SARS-CoV）和中东呼吸综合征（MERS）冠状病毒（MERS-CoV）；4种可导致温和的上呼吸道疾病的冠状病毒，即HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63和HCoV-HKU1。
基于此次疫情给中国和全世界带来严重的危害，小编针对Science期刊上发表的2019-nCoV/COVID-19研究进行一番梳理，以飨读者。
1.全文编译！我国科学家发表Science论文，揭示SARS-CoV-2病毒RNA依赖性RNA聚合酶的三维结构，助力开发新的疫苗和药物
doi:10.1126/science.abb7498
由新型冠状病毒SARS-CoV-2（之前称为2019-nCoV）引起的2019年冠状病毒病（COVID-19）于2019年12月出现，此后成为全球大流行病。据报道，SARS-CoV-2是β冠状病毒（betacoronavirus）属的一个新成员，与严重急性呼吸综合征（SARS）冠状病毒（SARS-CoV）和几种蝙蝠冠状病毒密切相关。与SARS-CoV和中东呼吸综合征（MERS）冠状病毒（MERS-CoV）相比，SARS-CoV-2表现出更快的人际传播，从而导致世界卫生组织（WHO）宣布为世界性的公共卫生紧急事件。
冠状病毒使用一种多亚基复制/转录复合物。作为病毒多聚蛋白（polyprotein）ORF1a和ORF1ab的裂解产物而产生的一组非结构蛋白（nsp）组装在一起以促进病毒复制和转录。其中的一个关键组分---RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp, 也称为nsp12）---催化病毒RNA合成，因而在SARS-CoV-2的复制和转录周期中起着至关重要的作用，它在这个过程中可能需要作为辅因子的nsp7和nsp8的协助。因此，nsp12被认为是瑞德西韦（remdesivir, 也称为GS-5734）等核苷酸类似物抗病毒抑制剂的主要靶点，其中瑞德西韦已显示出治疗SARS-CoV-2感染的潜力。
为了指导药物设计，在一项新的研究中，来自中国清华大学、上海科技大学、南开大学、天津大学和中国科学院生物物理研究所的研究人员使用了两种不同的方案：一种不存在DTT（数据集1），另一种存在DTT（数据集2），并利用低温电镜（cryo-EM）技术解析出nsp12与它的辅因子nsp7和nsp8形成复合物时的三维结构。相关研究结果于2020年4月10日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Structure of the RNA-dependent RNA polymerase from COVID-19 virus”。
细菌表达的全长SARS-CoV-2 nsp12（残基S1-Q932）与nsp7（残基S1-Q83）和nsp8（残基A1-Q198）孵育在一起，然后纯化出所形成的复合物。在这种复合物的存在下制备出低温电镜网格，初步筛选后发现这种网格具有良好的分散性和极佳的颗粒密度。在收集和处理7994个显微影片后，这些研究人员在2.9埃的分辨率下实现对nsp12单体分别与nsp12-nsp8二聚体和 nsp8单体形成的复合物的三维重建，正如之前在SARS-CoV中观察到的那样。除了nsp12-nsp7-nsp8复合物，他们还观察到了对应于nsp12-nsp8二聚体以及单个nsp12单体的单颗粒类型，但这些都没有给出原子分辨率下的三维重建。然而，nsp12-nsp7-nsp8复合物的三维重建提供了完整的结构分析信息。
2.全文编译！荷兰科学家发表Science论文，在非人类灵长类动物模型中比较COVID-19、MERS和SARS的发病机制
doi:10.1126/science.abb7314
两份关于三名COVID-19患者肺组织学检查的报告显示双侧弥漫性肺泡损伤（DAD）、肺水肿和透明膜形成，这表明存在急性呼吸窘迫综合征（ARDS）以及肺泡腔内特征性的多核巨细胞，这类似于2002/2003年SARS-CoV疫情爆发期间的调查结果。先前曾在非人类灵长类动物模型（食蟹猴）中研究过SARS-CoV感染的发病机理，在这种动物模型中，年老动物更容易患病。
在一项新的研究中，来自荷兰多家研究机构的研究人员在食蟹猴中描述了SARS-CoV-2感染的特征，并与MERS-CoV感染和SARS-CoV的历史数据进行了比较。相关研究结果于2020年4月17日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Comparative pathogenesis of COVID-19, MERS, and SARS in a nonhuman primate model”。
他们发现食蟹猴对SARS-CoV-2感染较为敏感，存在长时间脱落病毒，并表现出类似COVID-19的疾病。在这种非人类灵长类动物模型中，SARS-CoV-2在整个呼吸道组织（包括鼻腔、支气管、细支气管和肺泡）的呼吸道上皮细胞中有效地复制。上呼吸道中的病毒复制与宿主之间的有效传播相吻合，而下呼吸道中的病毒复制与肺部疾病的产生相吻合。对这种模型中SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2感染的深入比较，可能会发现这些新兴病毒的发病机制中的关键途径。这项新研究提供了一种新的感染模型，该模型对于评估和批准用于人类SARS-CoV-2感染的预防和治疗策略以及评估重新利用物种特异性现有疗法（比如聚乙二醇化干扰素）的疗效至关重要。
3.全文编译！Science期刊发文揭示重症COVID-19中的细胞因子释放综合征，并探讨潜在的治疗方法
doi:10.1126/science.abb8925
2019年12月，一种新型冠状病毒---SARS-CoV-2---横空出世。除了严重急性呼吸综合征（SARS）冠状病毒（SARS-CoV）和中东呼吸综合征（MERS）冠状病毒（MERS-CoV）之外，SARS-CoV-2是第三种引起人类严重呼吸道疾病---称为2019年冠状病毒病（COVID-19）---的冠状病毒。2020年3月，它被世界卫生组织（WHO）确认为大流行，对全球经济和健康产生了相当大的影响。尽管形势发展迅速，但在COVID-19病例中，有高达20%的COVID-19病例出现了以发热和肺炎为主要表现的严重疾病，从而导致急性呼吸窘迫综合征（ARDS）。这让人联想到在感染SARS-CoV和MERS-CoV的患者以及接受经过基因改造的T细胞治疗的白血病患者中观察到的细胞因子释放综合征（CRS）诱发的ARDS和继发性嗜血细胞增多症（sHLH）。鉴于这一经验，急需的基于抑制CRS的治疗药物（比如托珠单抗），已进入临床试验，用于治疗COVID-19。
SARS-CoV-2是一种与SARS-CoV关系最密切的β冠状病毒（betacoronavirus）。这两种病毒都是利用血管紧张素转换酶相关羧肽酶（ACE2）受体进入细胞。这种受体在心肺组织中广泛表达，但是在包括单核细胞和巨噬细胞在内的一些造血细胞中也有表达。SARS-CoV-2感染的一个重要特征是淋巴细胞减少（较低的血液淋巴细胞计数），这与临床严重程度有关。SARS-CoV能有效地感染原代人单核细胞和树突细胞，而MERS-CoV通过二肽基肽酶4（DPP4）感染单核细胞和T细胞。SARS-CoV-2也有可能感染树突细胞。由于树突细胞功能障碍，T细胞活化缺陷导致的T细胞凋亡和衰竭可能是COVID-19的免疫病理学的原因。然而，淋巴细胞减少作为COVID-19预后不良的生物标志物并不具有特异性，这是因为在2009年甲型H1N1流感大流行中，它也是与死亡相关的生物标志物。
鉴于全球缓解COVID-19大流行的紧迫性，有一些注意事项需要考虑。在败血症相关的ARDS中，通常会使用皮质类固醇激素。然而，在SARS和MERS患者中使用皮质类固醇并没有改善死亡率，并导致病毒清除延迟。因此，目前传染病权威机构和世界卫生组织的专家共识是避免对COVID-19患者进行全身性皮质类固醇治疗。一个理论上的可能性是利用IL-6拮抗抑制炎症可能会延缓病毒清除。然而，IL-6阻断也会导致血清IL-10（一种由巨噬细胞分泌的免疫抑制性细胞因子）的快速降低，这可能会减轻对延长病毒清除时间的担忧。此外，一到两剂IL-6拮抗剂不太可能导致并发症，如真菌感染或下颌骨坏死等，这些并发症在每月服用这类药物治疗类风湿性关节炎等慢性疾病的患者中发生。值得注意的是，托珠单抗首先被批准用于治疗风湿性疾病，随后又被批准用于治疗接受CAR-T细胞治疗的患者中出现的CRS，现在又被进一步转用于遏制COVID-19大流行。在未来涉及流感病毒和埃博拉病毒等其他病毒的大流行中也有可能使用IL-6靶向疗法。
4.Science重大突破：我国科学家设计新药靶向SARS-CoV-2主蛋白酶！
doi:10.1126/science.abb4489
一个中国科学家团队最近开发了两种抑制SARS-CoV-2主要蛋白酶(Mpro)的新化合物，其中一种是进一步临床研究的良好候选药物。这项研究于4月22日在线发表在Science上，由中科院上海药物研究所柳红、许叶春、蒋华良院士团队、中科院武汉病毒研究所张磊砢/肖庚富团队和上海科技大学杨海涛/饶子和团队合作完成。
在分析了SARS-CoV-2 Mpro的底物结合位点后，科学家们设计并合成了两种化合物，11a和11b。研究人员随后使用基于荧光共振能量转移(FRET)的剪切实验测定了两种药物的IC50值。结果显示11a和11b都具有优异的SARS-CoV-2 Mpro抑制活性，其IC50值分别为0.053±0.005μM和0.040±0.002μM。
研究人员还使用了免疫荧光、实时荧光定量PCR和噬菌斑检测来监测11a和11b的抗病毒活性。结果表明，化合物11和11 b在细胞实验中表现出优异的抗SARS-CoV-2感染的能活性(例如噬菌斑实验检测出的EC50值分别为0.53±0.01μMμM和0.72±0.09，)。此外，这些化合物在体内表现出良好的药代动力学性能，表明它们是有希望的候选药物。然而，化合物11a的低毒性使它特别有希望。
为了阐明化合物11a和11b抑制SARS-CoV-2 Mpro的机制，科学家们以1.5埃的分辨率测定了配合物Mpro-11a (PDB： 6LZE)和Mpro-11b (PDB： 6M0K)的高分辨率晶体结构。这些配合物的高分辨率晶体结构不仅说明了SARS-CoV-2 Mpro可以与11a/11b相互作用，而且揭示了SARS-CoV-2的抑制机制。高分辨率的复合物分析有助于药物化学家设计新的抑制剂来对抗SARS-CoV-2。
本研究表明，基于结构的药物设计是设计针对SARS-CoV-2的特异性抗病毒先导药物的有效策略。化合物11a的临床前研究正在进行中。该团队决定与世界各地的科学家分享研究数据，以加速抗SARS-CoV-2药物的开发。
5.Science：COVID-19或呈季节性复发，夏季高温也不会使之消亡！
doi:10.1126/science.abb5793
哈佛大学(Harvard)的研究人员对普通感冒进行了研究，以寻找有关COVID-19病毒可能如何表现的线索。这些研究结果由哈佛大学陈曾熙公共卫生学院(Harvard T.H. Chan School of Public Health)流行病学、免疫学和传染病学系的科学家撰写，并于近日发表在Science杂志上。由博士后Stephen Kissler和博士生Christine Tedijanto领导的研究人员使用了SARS-CoV-2的近亲来模拟它在未来几个月的行为。SARS-CoV-2是导致COVID-19的病毒。
HCoV-OC43和HCoV-HKU1病毒有规律地传播并引起普通感冒。研究人员利用它们建立了一个模型，该模型考察了潜在的季节性、社交疏远策略的影响以及病毒在未来致病中的作用。研究人员说，这些设想并没有考虑如果开发出疫苗或治疗方法会对结果产生怎样的影响--因为这两种方法似乎都不会马上出现。
在每一个模拟的场景中，他们发现温暖的天气并没有阻止传播。这是因为，以普通感冒为例，大部分人通常会在春天生病并产生免疫力。然而，有了SARS-CoV-2，足够多的人可能仍然易受感染，即使在温暖的月份里传播减少了，它也能传播。
关于这种新型冠状病毒的另一个未知因素是感染后免疫力能够维持的时间。像感冒这样的短期免疫力持续不到一年，在最初的大流行高峰过后，将导致每年的COVID-19暴发。另一方面，永久免疫将在病毒最初爆发后的5年或更长的时间内消除病毒的传播。
研究人员还研究了单次和多次社交疏远对保持病人人数的影响，以使医疗系统能够应对。Kissler说，最有效的干预措施是一系列的社交疏远期，再加上监测疾病复发的有效检测，以便在病例淹没整个系统之前重新制定措施。研究人员说，这样的情况不仅导致了最少的死亡，而且还使人群逐渐获得了对病毒的免疫力。
6.Science：新研究解释了中国采取的社会隔离等措施导致COVID-19病例数量在指数增长后快速下降
doi:10.1126/science.abb4557
在中国，经检测为COVID-19阳性的病例数最初呈指数增长，但随后下降。在一项新的研究中，德国罗伯特-科赫研究所项目组负责人、德国柏林洪堡大学教授Dirk Brockmann博士和他的博士后研究员Benjamin F. Maier开发出一种考虑了社会隔离（social distancing）和其他措施的影响的扩散模型，并利用这种扩散模型对这种影响加以解释。相关研究结果于2020年4月8日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Effective containment explains subexponential growth in recent confirmed COVID-19 cases in China”。
Brockmann解释说，“当传染病不受阻碍地传播时，病例数量将呈指数增长。比如，一个感染者感染了三个人，这三个人中的每个人接着又感染了三个人，这样在很短的时间内，很多人都会生病。”但是，根据Brockmann的说法，这种增长后来在中国就看不到了。“自从今年一月底以来，病例数量较慢地稳步增长，然后趋于平稳。”
这两名研究人员认为造成这种现象的原因是社会隔离或政府采取的接触者追踪和宵禁等措施导致了个人行为的改变。随着时间的流逝，这些措施导致感染者和非感染者之间的接触越来越少，这导致所谓的再生数（reproduction rate）随时间下降。Maier解释说，“如果一个人平均感染三个以上的人，但之后每个人只感染两个人，然后每个人只感染一个人，那么疫情的增长速度就会比指数增长慢得多，我们称之为次指数增长（sub-exponential）。”
7.Science：我国科学家发现猫更易感染SARS-CoV-2，狗不易感染
doi:10.1126/science.abb7015
我国科学家发现，猫可能感染引起COVID-19的冠状病毒，并可能传播给其他猫，但狗并不真的容易感染。哈尔滨兽医研究所的研究小组还得出结论，鸡、猪和鸭子不太可能感染病毒。
其他科学家说，这些发现很有趣，但养猫的人现在还不应该感到恐慌。位于伍斯特的俄亥俄州立大学的病毒学家Linda Saif说，研究结果是基于实验室实验得出的，在实验中，一小部分动物被故意注射了高剂量的SARS-CoV-2病毒，但这并不代表人类和宠物之间的真实传播。她说，没有直接证据表明受感染的猫会分泌足够的冠状病毒传染给人类。
随着冠状病毒在全球迅速蔓延，一些人开始担心它是否能在宠物和人之间传播。到目前为止，已经有一些宠物被感染的报道：比利时有一只猫，香港有两只狗。"猫和狗与人类有密切的接触，因此了解它们对SARS-CoV-2的敏感性对COVID-19的控制是很重要的，"最新研究的作者写道。该研究于4月8日发布在Science上。
由病毒学家Bu Zhigao领导的研究小组将SARS-CoV-2病毒样本注入了5只家猫的鼻子中。当其中两只动物在6天后被安乐死时，研究人员在它们的上呼吸道发现了病毒RNA和传染性病毒颗粒。
另外三只受感染的猫被放在笼子里，旁边是未受感染的猫。研究小组后来在其中一只受感染的猫身上检测到病毒RNA，这表明它是从受感染的猫呼出的飞沫中感染病毒的。所有四只受感染的猫都产生了抗SARS-CoV-2的抗体。作者在论文中指出，对猫体内SARS-CoV-2的监测应被视为消除人类COVID-19的努力的一部分。
8.Science重磅！SARS-CoV-2的致命弱点或是其与SARS抗体的结合位点！
doi:10.1126/science.abb7269
Scripps研究所的科学家进行的一项研究显示，21世纪初从一名非典(SARS)幸存者身上发现的一种抗体揭示了最近这种导致COVID-19的新型冠状病毒的潜在弱点。
4月3日发表在Science杂志上的这项研究，首次以接近原子尺度的分辨率描绘了人类抗体与新型冠状病毒的相互作用。这种抗体是在SARS(严重急性呼吸系统综合症)感染时产生的，尽管SARS是由SARS-CoV病毒引起的，但它可以与新型冠状病毒SARS-CoV-2发生交叉反应。该结构图谱揭示了抗体结合两个冠状病毒上几乎相同的位点，这表明该位点是冠状病毒家族重要的功能和易损位点。
"像这种位点保守的知识可以帮助对SARS-CoV-2疫苗和疗法基于结构的设计，而这些疗法也将防止其他可能出现在未来的冠状病毒，"这项研究的资深作者Ian Wilson说道，他是Scripps研究所计算生物学和综合结构系主任以及结构生物学的Hansen教授。
9.Science：利用追踪近距离接触者的移动应用程序控制冠状病毒传播
doi:10.1126/science.abb6936
在一项新的研究中，来自英国牛津大学的研究人员在Science期刊上发布的研究结果进一步加深了我们对冠状病毒SARS-CoV-2传播的了解。这一证据使得包括英国NHSX机构和挪威公共卫生研究所在内的多个国际合作伙伴能够评估在创纪录的时间内开发即时追踪接触者的移动应用程序的可行性。如果这些移动应用程序得到迅速和广泛的开发，那么它们可能有助于显著降低传播速率，并在限制逐渐放松的情况下，帮助各国安全地走出封锁。相关结果于2020年3月31日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Quantifying SARS-CoV-2 transmission suggests epidemic control with digital contact tracing”。
论文通讯作者、牛津大学大数据研究所纳菲尔德医学系的Christophe Fraser教授说，“我们需要一种移动接触者追踪应用程序来紧急支持卫生服务，以控制冠状病毒传播、制定针对性的干预措施和并确保人们的安全。我们的分析表明，大约有一半的传播发生在感染的早期，也就是感染者未显示任何感染症状之前。我们的数学模型还强调，传统的公共卫生接触者追踪方法提供的数据不完整，无法跟上这次疫情的传播步伐。”
论文共同作者、牛津大学纳菲尔德医学系高级研究员、牛津大学约翰-拉德克利夫医院临床医生David Bonsall博士解释道，“我们在数学上建模的这种移动应用程序概念很简单，不需要追踪你所在的位置；它使用低能耗版本的蓝牙来记录所有应用程序用户最近几天有过近距离接触的人。如果你随后被感染，则这些与你接触的人会被立即匿名提醒，并且建议他们回家进行自我隔离。如果应用程序用户决定共享其他数据，那么他们可以支持卫生服务来确定疫情趋势，并针对最需要的人群采取针对性的干预措施。”
这些作者认为移动应用程序可以在疫情的任何阶段减少传播，即在疫情刚刚出现的国家或地区、在疫情高峰期，或支持安全解除移动限制或封锁。它还可能有助于减少因广泛封锁而造成的严重社会、心理和经济影响。至关重要的是，这些研究人员认为，在疫苗和抗病毒药物得到广泛应用之前，移动应用程序可以帮助减缓感染的传播。
10.Science重磅！中国控制措施阻止了至少70万COVID-19病例的发生！
doi:10.1126/science.abb6105
据一个国际研究小组说，中国在COVID-19爆发的前50天采取的控制措施可能将病毒传播到武汉以外的城市的时间推迟了几天，并阻断了全国范围内的传播，使全国避免了70多万例感染。3月31日发表在Science杂志上的研究结果可能对仍处于COVID-19暴发早期阶段的国家有用。
牛津大学马丁学院访问学者、动物学教授Christopher Dye说："截止到2月19日，中国确诊的COVID-19病例约为3万例。我们的分析表明，如果没有武汉旅行禁令和全国应急响应，到那一天，在武汉以外地区将有超过70万例确诊的COVID-19病例。中国的控制措施已经成功地打破了传染病和易感人群之间的传播预防接触链。"
宾夕法尼亚州立大学昆虫学和生物学特聘教授Ottar Bjornstad说："我们工作中一个有趣的方面是，它展示了手机移动数据等新型数据流的力量。由于我们研究的时间段包括春节假期和中国农历新年，所以我们能够将疫情期间进出武汉的交通模式与之前两个春节的手机数据进行比较。分析显示，在2020年1月23日的旅行禁令实施后，移动人口出现了惊人的减少。根据这些数据，我们还可以计算出中国其他城市与武汉相关的病例可能减少的情况。"
11.Science：在COVID-19疫情早期和后期采取旅行限制是最有用的
doi:10.1126/science.abb4218
新型冠状病毒SARS-CoV-2（之前称为2019-nCoV）导致2019年冠状病毒病（COVID-19），如今正在全球肆虐。在一项新的研究中，来自美国东北大学、哈佛大学、波士顿儿童医院、华盛顿大学、英国牛津大学、南安普敦大学、法国巴斯德研究所、索邦大学、中国北京师范大学和厄瓜多尔基多圣弗朗西斯科大学的研究人员对人类流动性和流行病学数据进行了分析，发现人类流动性可预测COVID-19疫情在中国的传播。不幸的是，对武汉的出行限制来得晚了些，而且研究显示随着COVID-19疫情蔓延，出行限制的影响在下降。湖北省以外的中国省份较早地采取行动来测试、追踪和遏制输入的COVID-19病例，在预防或遏制当地疫情方面发挥了最佳作用。相关研究结果于2020年3月25日在线发表在Science期刊上，论文标题为“The effect of human mobility and control measures on the COVID-19 epidemic in China”。
来自百度公司的移动地理位置数据，结合来自Open COVID-19数据工作组（Open COVID-19 Data Working Group）的丰富流行病学数据集，显示当地的人际传播在这种冠状病毒疫情爆发的早期就广泛发生，并且通过严格的控制措施得以缓解。但是，平均潜伏期为5天，在某些情况下长达14天，这些流动性限制在一周多的时间内并未开始对新病例的数据产生积极影响---在封锁后的5～7天内，情况似乎变得更糟，这是因为当地的传播正在进行中。
在湖北省以外地区报告的病例中，有515例已知到过武汉旅行，且症状发作日期是2020年1月31日之前，而1月31日之后只有39例到过武汉旅行，这说明旅行限制对减少向中国其他省份的传播具有影响。
论文共同通讯作者、牛津大学动物学系的Moritz Kraemer博士说，“我们的发现表明，在这种冠状病毒疫情暴发的早期采取旅行限制有效地阻止了从已知来源输入的感染。但是，一旦COVID-19病例开始在当地传播，新输入病例的贡献就小得多。这就需要采取包括地方流动限制、检测、跟踪和隔离在内的一整套措施来减轻疫情。成功阻止了COVID-19内部传播的中国各省和其他国家需要仔细考虑如何管理恢复旅行和流动，以避免这种疾病在人群中重新出现和传播。”
12.Science：我国科学家解析出SARS-CoV-2主蛋白酶的三维结构
doi: 10.1126/science.abb3405
全世界的科学家们正在努力了解导致2019年冠状病毒病（COVID-19）的新型冠状病毒，即SARS-CoV-2。Zhang等人解析出这种病毒生命周期中的一种关键蛋白---主蛋白酶（main protease）---的X射线晶体结构。这种酶可以切割从病毒RNA中翻译出来的多聚蛋白（polyprotein），从而产生功能性的病毒蛋白。此外，这些作者还将一种先导化合物开发成一种强效抑制剂，并获得了这种主蛋白酶与这种抑制剂结合在一起时的结构。这项研究可能为开发抗冠状病毒药物提供了基础。
13.中美科学家Science：无症状患者的传播是导致SARS-CoV-2扩散的主要原因
doi:10.1126/science.abb3221
研究人员在3月16日出版的《Science》杂志上总结称，在中国实施旅行限制之前的1月份，约86%的COVID-19病例病情较轻，但在持续两周的疫情加剧期间未被发现。
高级研究员Jeffrey Shaman说，这些未被记录在案的感染病例"每个人的传染性大约只有有记录病例的一半，而后者的症状更严重，而且可能还有很多未被发现。"他是哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院的环境健康科学教授。
然而，Shaman说："因为有更多的这些没有文件证明的病例，正是这些没有文件证明的感染推动了疫情的蔓延和扩大。"
因此，研究人员说，继续和扩大对各国封锁是正确的行动，以尽可能地限制COVID-19的流行。
14.Science：探究旅行限制对COVID-19疫情传播的影响
doi:10.1126/science.aba9757
为了应对新型冠状病毒SARS-CoV-2在全球范围内的扩散，世界各地都在实施检疫措施。为了了解旅行和检疫如何影响这种新型人类病毒的传播动态，Chinazzi等人将全球集合种群疾病传播模型应用于中国的流行病学数据。他们的结论是，2020年1月23日在武汉实施的旅行检疫只将中国境内的疫情进展推迟了3至5天，但国际旅行限制确实有助于在2月中旬之前减缓在世界其他地方的传播。他们的研究结果表明，早期发现、洗手、自我隔离和家庭隔离很可能比旅行限制更有效地缓解这一疫情。
15.Science：我国科学家从结构上揭示SARS-CoV-2识别全长人ACE2的机制
doi:10.1126/science.abb2762
新型冠状病毒SARS-CoV-2是导致大流行性疾病COVID-19的起因。科学家们正在竞相了解SARS-CoV-2的秘密。这种病毒进入的第一步是SARS-CoV-2三聚体刺突蛋白与人受体血管紧张素转化酶2（ACE2）的结合。我国科学家解析出人ACE2与其伴侣蛋白B0AT1形成复合物时的三维结构。在这种复合物中，ACE2以二聚体形式呈现。进一步的结构分析显示了SARS-CoV-2的受体结合结构域如何与ACE2相互作用，并提示着两个三聚体刺突蛋白可能与ACE2二聚体结合。这些结构为开发靶向这种关键性相互作用的治疗药物提供了基础。
16.Science：深度解析为何新型冠状病毒更易于在人间传播扩散 病毒S蛋白与宿主细胞受体ACE2的亲和力竟是SARS的10-20倍！
doi:10.1126/science.abb2507
最近在中国爆发的新型冠状病毒（2019-nCoV）感染疫情如今已经被列为国际关注的突发公共卫生事件，这种病毒会引起发烧、严重呼吸道疾病和肺炎症状；冠状病毒的S糖蛋白（spike glycoprotein）是开发新型疫苗、治疗性抗体和诊断技术的关键靶点。2月19日，刊登 在Science杂志上一篇题为“Cryo-EM Structure of the 2019-nCoV Spike in the Prefusion Conformation”的研究论文中，来自美国德克萨斯大学和国家过敏和传染病研究所的研究人员通过联合研究利用冷冻电镜技术解析了新型冠状病毒S蛋白的结构，深入研究后， 研究者发现，新冠病毒S蛋白与宿主细胞ACE2之间的亲和力是SARS的10-20倍，相关研究结果或为后期疫 苗和新型抗病毒药物的提供新的思路和研究基础。
据WHO 2月10日数据显示，目前全球有超过4万例确诊病例，已经造成了至少900人死亡，这种冠状病毒被认为是一种新型冠状病毒（2019-nCoV），其与多种蝙蝠冠状病毒及SARS冠状病毒具有高度相似性；相比SARS冠状病毒而言，新型冠状病毒似乎更容易人传人，其能在 几个大洲快速传播，并让WHO宣布全球进入公共卫生应急状态。新型冠状病毒能利用一种紧密糖基化的、同源三聚体I类融合凸起蛋白（S蛋白）来进入宿主细胞中，S蛋白能以一种相对稳定的融合前构象存在，并经历剧烈的结构重排来促进病毒膜结构与宿主细胞膜进行融 合，这一过程是由病毒S1亚单位与宿主受体的结合所诱发，其能破坏融合前三聚体的稳定性，从而导致S1亚单位脱落，并促使S2亚单位转变为高度稳定的融合后构象。为了能与宿主受体相结合，S1的受体结合结构域会经历链状样的构象运动，这种运动方式会暂时隐藏或 暴露受体结合的决定因素，这两种状态被认为是“向上”或“向下”构象，其中向下的构象对应的是受体不可及的状态，而向上构象则对应着受体可达的状态，后者被认为具有不稳定。由于S蛋白不可或缺的功能，因此其有望成为抗体所介导的中和作用的易感性靶点，而 融合前的S结构则能够提供原子水平的信息来帮助指导科学家们进行疫苗的设计和开发。 （生物谷 Bioon.com）
SARS-CoV-2（之前称为2019-nCoV）的透射电镜图，图片来自NIAID RML。
2020年2月11日，世卫组织将这种疾病病重命名为2019年冠状病毒病（COVID-19）。同一天，负责分类和命名病毒的的国际病毒分类学委员会的冠状病毒研究小组在bioRxiv上发表了一篇文章，指出该研究小组已经决定，新型冠状病毒2019-nCoV是导致2002-2003年爆发严重急性呼吸综合征（SARS）冠状病毒（SARS-CoV）的变种。因此，将这种新病原体重新命名为严重急性呼吸综合征冠状病毒2号（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2），或SARS-CoV-2。值得注意的一点是，尽管国际病毒分类委员会冠状病毒研究小组将病毒命名为SARS-CoV-2，但该研究小组主席John Ziebuhr认为这个名字（SARS-CoV-2）和SARS（严重急性呼吸综合征，也称非典型肺炎）没有关联。不过，这种病毒的重新命名引起了不少争议。据《科学》网站报道，世界卫生组织不满意SARS-CoV-2这个名字，而且不打算采用此名称。
冠状病毒可引起多种动物的多系统感染。在此之前已有6种冠状病毒可以感染人类，它们主要引起人类的呼吸道感染：两种高度致命性的冠状病毒，即严重急性呼吸道综合征（SARS）冠状病毒（SARS-CoV）和中东呼吸综合征（MERS）冠状病毒（MERS-CoV）；4种可导致温和的上呼吸道疾病的冠状病毒，即HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63和HCoV-HKU1。
基于此次疫情给中国和全世界带来严重的危害，小编针对Science期刊上发表的2019-nCoV/COVID-19研究进行一番梳理，以飨读者。
1.全文编译！我国科学家发表Science论文，揭示SARS-CoV-2病毒RNA依赖性RNA聚合酶的三维结构，助力开发新的疫苗和药物
doi:10.1126/science.abb7498
由新型冠状病毒SARS-CoV-2（之前称为2019-nCoV）引起的2019年冠状病毒病（COVID-19）于2019年12月出现，此后成为全球大流行病。据报道，SARS-CoV-2是β冠状病毒（betacoronavirus）属的一个新成员，与严重急性呼吸综合征（SARS）冠状病毒（SARS-CoV）和几种蝙蝠冠状病毒密切相关。与SARS-CoV和中东呼吸综合征（MERS）冠状病毒（MERS-CoV）相比，SARS-CoV-2表现出更快的人际传播，从而导致世界卫生组织（WHO）宣布为世界性的公共卫生紧急事件。
冠状病毒使用一种多亚基复制/转录复合物。作为病毒多聚蛋白（polyprotein）ORF1a和ORF1ab的裂解产物而产生的一组非结构蛋白（nsp）组装在一起以促进病毒复制和转录。其中的一个关键组分---RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp, 也称为nsp12）---催化病毒RNA合成，因而在SARS-CoV-2的复制和转录周期中起着至关重要的作用，它在这个过程中可能需要作为辅因子的nsp7和nsp8的协助。因此，nsp12被认为是瑞德西韦（remdesivir, 也称为GS-5734）等核苷酸类似物抗病毒抑制剂的主要靶点，其中瑞德西韦已显示出治疗SARS-CoV-2感染的潜力。
为了指导药物设计，在一项新的研究中，来自中国清华大学、上海科技大学、南开大学、天津大学和中国科学院生物物理研究所的研究人员使用了两种不同的方案：一种不存在DTT（数据集1），另一种存在DTT（数据集2），并利用低温电镜（cryo-EM）技术解析出nsp12与它的辅因子nsp7和nsp8形成复合物时的三维结构。相关研究结果于2020年4月10日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Structure of the RNA-dependent RNA polymerase from COVID-19 virus”。
图1.SARS-CoV-2病毒nsp12-nsp7-nsp8复合物的三维结构。图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.abb7498。
细菌表达的全长SARS-CoV-2 nsp12（残基S1-Q932）与nsp7（残基S1-Q83）和nsp8（残基A1-Q198）孵育在一起，然后纯化出所形成的复合物。在这种复合物的存在下制备出低温电镜网格，初步筛选后发现这种网格具有良好的分散性和极佳的颗粒密度。在收集和处理7994个显微影片后，这些研究人员在2.9埃的分辨率下实现对nsp12单体分别与nsp12-nsp8二聚体和 nsp8单体形成的复合物的三维重建，正如之前在SARS-CoV中观察到的那样。除了nsp12-nsp7-nsp8复合物，他们还观察到了对应于nsp12-nsp8二聚体以及单个nsp12单体的单颗粒类型，但这些都没有给出原子分辨率下的三维重建。然而，nsp12-nsp7-nsp8复合物的三维重建提供了完整的结构分析信息。
2.全文编译！荷兰科学家发表Science论文，在非人类灵长类动物模型中比较COVID-19、MERS和SARS的发病机制
doi:10.1126/science.abb7314
两份关于三名COVID-19患者肺组织学检查的报告显示双侧弥漫性肺泡损伤（DAD）、肺水肿和透明膜形成，这表明存在急性呼吸窘迫综合征（ARDS）以及肺泡腔内特征性的多核巨细胞，这类似于2002/2003年SARS-CoV疫情爆发期间的调查结果。先前曾在非人类灵长类动物模型（食蟹猴）中研究过SARS-CoV感染的发病机理，在这种动物模型中，年老动物更容易患病。
在一项新的研究中，来自荷兰多家研究机构的研究人员在食蟹猴中描述了SARS-CoV-2感染的特征，并与MERS-CoV感染和SARS-CoV的历史数据进行了比较。相关研究结果于2020年4月17日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Comparative pathogenesis of COVID-19, MERS, and SARS in a nonhuman primate model”。
他们发现食蟹猴对SARS-CoV-2感染较为敏感，存在长时间脱落病毒，并表现出类似COVID-19的疾病。在这种非人类灵长类动物模型中，SARS-CoV-2在整个呼吸道组织（包括鼻腔、支气管、细支气管和肺泡）的呼吸道上皮细胞中有效地复制。上呼吸道中的病毒复制与宿主之间的有效传播相吻合，而下呼吸道中的病毒复制与肺部疾病的产生相吻合。对这种模型中SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2感染的深入比较，可能会发现这些新兴病毒的发病机制中的关键途径。这项新研究提供了一种新的感染模型，该模型对于评估和批准用于人类SARS-CoV-2感染的预防和治疗策略以及评估重新利用物种特异性现有疗法（比如聚乙二醇化干扰素）的疗效至关重要。
3.全文编译！Science期刊发文揭示重症COVID-19中的细胞因子释放综合征，并探讨潜在的治疗方法
doi:10.1126/science.abb8925
2019年12月，一种新型冠状病毒---SARS-CoV-2---横空出世。除了严重急性呼吸综合征（SARS）冠状病毒（SARS-CoV）和中东呼吸综合征（MERS）冠状病毒（MERS-CoV）之外，SARS-CoV-2是第三种引起人类严重呼吸道疾病---称为2019年冠状病毒病（COVID-19）---的冠状病毒。2020年3月，它被世界卫生组织（WHO）确认为大流行，对全球经济和健康产生了相当大的影响。尽管形势发展迅速，但在COVID-19病例中，有高达20%的COVID-19病例出现了以发热和肺炎为主要表现的严重疾病，从而导致急性呼吸窘迫综合征（ARDS）。这让人联想到在感染SARS-CoV和MERS-CoV的患者以及接受经过基因改造的T细胞治疗的白血病患者中观察到的细胞因子释放综合征（CRS）诱发的ARDS和继发性嗜血细胞增多症（sHLH）。鉴于这一经验，急需的基于抑制CRS的治疗药物（比如托珠单抗），已进入临床试验，用于治疗COVID-19。
图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.abb8925。
SARS-CoV-2是一种与SARS-CoV关系最密切的β冠状病毒（betacoronavirus）。这两种病毒都是利用血管紧张素转换酶相关羧肽酶（ACE2）受体进入细胞。这种受体在心肺组织中广泛表达，但是在包括单核细胞和巨噬细胞在内的一些造血细胞中也有表达。SARS-CoV-2感染的一个重要特征是淋巴细胞减少（较低的血液淋巴细胞计数），这与临床严重程度有关。SARS-CoV能有效地感染原代人单核细胞和树突细胞，而MERS-CoV通过二肽基肽酶4（DPP4）感染单核细胞和T细胞。SARS-CoV-2也有可能感染树突细胞。由于树突细胞功能障碍，T细胞活化缺陷导致的T细胞凋亡和衰竭可能是COVID-19的免疫病理学的原因。然而，淋巴细胞减少作为COVID-19预后不良的生物标志物并不具有特异性，这是因为在2009年甲型H1N1流感大流行中，它也是与死亡相关的生物标志物。
鉴于全球缓解COVID-19大流行的紧迫性，有一些注意事项需要考虑。在败血症相关的ARDS中，通常会使用皮质类固醇激素。然而，在SARS和MERS患者中使用皮质类固醇并没有改善死亡率，并导致病毒清除延迟。因此，目前传染病权威机构和世界卫生组织的专家共识是避免对COVID-19患者进行全身性皮质类固醇治疗。一个理论上的可能性是利用IL-6拮抗抑制炎症可能会延缓病毒清除。然而，IL-6阻断也会导致血清IL-10（一种由巨噬细胞分泌的免疫抑制性细胞因子）的快速降低，这可能会减轻对延长病毒清除时间的担忧。此外，一到两剂IL-6拮抗剂不太可能导致并发症，如真菌感染或下颌骨坏死等，这些并发症在每月服用这类药物治疗类风湿性关节炎等慢性疾病的患者中发生。值得注意的是，托珠单抗首先被批准用于治疗风湿性疾病，随后又被批准用于治疗接受CAR-T细胞治疗的患者中出现的CRS，现在又被进一步转用于遏制COVID-19大流行。在未来涉及流感病毒和埃博拉病毒等其他病毒的大流行中也有可能使用IL-6靶向疗法。
4.Science重大突破：我国科学家设计新药靶向SARS-CoV-2主蛋白酶！
doi:10.1126/science.abb4489
一个中国科学家团队最近开发了两种抑制SARS-CoV-2主要蛋白酶(Mpro)的新化合物，其中一种是进一步临床研究的良好候选药物。这项研究于4月22日在线发表在Science上，由中科院上海药物研究所柳红、许叶春、蒋华良院士团队、中科院武汉病毒研究所张磊砢/肖庚富团队和上海科技大学杨海涛/饶子和团队合作完成。
在分析了SARS-CoV-2 Mpro的底物结合位点后，科学家们设计并合成了两种化合物，11a和11b。研究人员随后使用基于荧光共振能量转移(FRET)的剪切实验测定了两种药物的IC50值。结果显示11a和11b都具有优异的SARS-CoV-2 Mpro抑制活性，其IC50值分别为0.053±0.005μM和0.040±0.002μM。
研究人员还使用了免疫荧光、实时荧光定量PCR和噬菌斑检测来监测11a和11b的抗病毒活性。结果表明，化合物11和11 b在细胞实验中表现出优异的抗SARS-CoV-2感染的能活性(例如噬菌斑实验检测出的EC50值分别为0.53±0.01μMμM和0.72±0.09，)。此外，这些化合物在体内表现出良好的药代动力学性能，表明它们是有希望的候选药物。然而，化合物11a的低毒性使它特别有希望。
为了阐明化合物11a和11b抑制SARS-CoV-2 Mpro的机制，科学家们以1.5埃的分辨率测定了配合物Mpro-11a (PDB： 6LZE)和Mpro-11b (PDB： 6M0K)的高分辨率晶体结构。这些配合物的高分辨率晶体结构不仅说明了SARS-CoV-2 Mpro可以与11a/11b相互作用，而且揭示了SARS-CoV-2的抑制机制。高分辨率的复合物分析有助于药物化学家设计新的抑制剂来对抗SARS-CoV-2。
本研究表明，基于结构的药物设计是设计针对SARS-CoV-2的特异性抗病毒先导药物的有效策略。化合物11a的临床前研究正在进行中。该团队决定与世界各地的科学家分享研究数据，以加速抗SARS-CoV-2药物的开发。
5.Science：COVID-19或呈季节性复发，夏季高温也不会使之消亡！
doi:10.1126/science.abb5793
哈佛大学(Harvard)的研究人员对普通感冒进行了研究，以寻找有关COVID-19病毒可能如何表现的线索。这些研究结果由哈佛大学陈曾熙公共卫生学院(Harvard T.H. Chan School of Public Health)流行病学、免疫学和传染病学系的科学家撰写，并于近日发表在Science杂志上。由博士后Stephen Kissler和博士生Christine Tedijanto领导的研究人员使用了SARS-CoV-2的近亲来模拟它在未来几个月的行为。SARS-CoV-2是导致COVID-19的病毒。
HCoV-OC43和HCoV-HKU1病毒有规律地传播并引起普通感冒。研究人员利用它们建立了一个模型，该模型考察了潜在的季节性、社交疏远策略的影响以及病毒在未来致病中的作用。研究人员说，这些设想并没有考虑如果开发出疫苗或治疗方法会对结果产生怎样的影响--因为这两种方法似乎都不会马上出现。
在每一个模拟的场景中，他们发现温暖的天气并没有阻止传播。这是因为，以普通感冒为例，大部分人通常会在春天生病并产生免疫力。然而，有了SARS-CoV-2，足够多的人可能仍然易受感染，即使在温暖的月份里传播减少了，它也能传播。
关于这种新型冠状病毒的另一个未知因素是感染后免疫力能够维持的时间。像感冒这样的短期免疫力持续不到一年，在最初的大流行高峰过后，将导致每年的COVID-19暴发。另一方面，永久免疫将在病毒最初爆发后的5年或更长的时间内消除病毒的传播。
研究人员还研究了单次和多次社交疏远对保持病人人数的影响，以使医疗系统能够应对。Kissler说，最有效的干预措施是一系列的社交疏远期，再加上监测疾病复发的有效检测，以便在病例淹没整个系统之前重新制定措施。研究人员说，这样的情况不仅导致了最少的死亡，而且还使人群逐渐获得了对病毒的免疫力。
6.Science：新研究解释了中国采取的社会隔离等措施导致COVID-19病例数量在指数增长后快速下降
doi:10.1126/science.abb4557
在中国，经检测为COVID-19阳性的病例数最初呈指数增长，但随后下降。在一项新的研究中，德国罗伯特-科赫研究所项目组负责人、德国柏林洪堡大学教授Dirk Brockmann博士和他的博士后研究员Benjamin F. Maier开发出一种考虑了社会隔离（social distancing）和其他措施的影响的扩散模型，并利用这种扩散模型对这种影响加以解释。相关研究结果于2020年4月8日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Effective containment explains subexponential growth in recent confirmed COVID-19 cases in China”。
图片来自CC0 Public Domain。
Brockmann解释说，“当传染病不受阻碍地传播时，病例数量将呈指数增长。比如，一个感染者感染了三个人，这三个人中的每个人接着又感染了三个人，这样在很短的时间内，很多人都会生病。”但是，根据Brockmann的说法，这种增长后来在中国就看不到了。“自从今年一月底以来，病例数量较慢地稳步增长，然后趋于平稳。”
这两名研究人员认为造成这种现象的原因是社会隔离或政府采取的接触者追踪和宵禁等措施导致了个人行为的改变。随着时间的流逝，这些措施导致感染者和非感染者之间的接触越来越少，这导致所谓的再生数（reproduction rate）随时间下降。Maier解释说，“如果一个人平均感染三个以上的人，但之后每个人只感染两个人，然后每个人只感染一个人，那么疫情的增长速度就会比指数增长慢得多，我们称之为次指数增长（sub-exponential）。”
7.Science：我国科学家发现猫更易感染SARS-CoV-2，狗不易感染
doi:10.1126/science.abb7015
我国科学家发现，猫可能感染引起COVID-19的冠状病毒，并可能传播给其他猫，但狗并不真的容易感染。哈尔滨兽医研究所的研究小组还得出结论，鸡、猪和鸭子不太可能感染病毒。
其他科学家说，这些发现很有趣，但养猫的人现在还不应该感到恐慌。位于伍斯特的俄亥俄州立大学的病毒学家Linda Saif说，研究结果是基于实验室实验得出的，在实验中，一小部分动物被故意注射了高剂量的SARS-CoV-2病毒，但这并不代表人类和宠物之间的真实传播。她说，没有直接证据表明受感染的猫会分泌足够的冠状病毒传染给人类。
随着冠状病毒在全球迅速蔓延，一些人开始担心它是否能在宠物和人之间传播。到目前为止，已经有一些宠物被感染的报道：比利时有一只猫，香港有两只狗。"猫和狗与人类有密切的接触，因此了解它们对SARS-CoV-2的敏感性对COVID-19的控制是很重要的，"最新研究的作者写道。该研究于4月8日发布在Science上。
由病毒学家Bu Zhigao领导的研究小组将SARS-CoV-2病毒样本注入了5只家猫的鼻子中。当其中两只动物在6天后被安乐死时，研究人员在它们的上呼吸道发现了病毒RNA和传染性病毒颗粒。
另外三只受感染的猫被放在笼子里，旁边是未受感染的猫。研究小组后来在其中一只受感染的猫身上检测到病毒RNA，这表明它是从受感染的猫呼出的飞沫中感染病毒的。所有四只受感染的猫都产生了抗SARS-CoV-2的抗体。作者在论文中指出，对猫体内SARS-CoV-2的监测应被视为消除人类COVID-19的努力的一部分。
8.Science重磅！SARS-CoV-2的致命弱点或是其与SARS抗体的结合位点！
doi:10.1126/science.abb7269
Scripps研究所的科学家进行的一项研究显示，21世纪初从一名非典(SARS)幸存者身上发现的一种抗体揭示了最近这种导致COVID-19的新型冠状病毒的潜在弱点。
4月3日发表在Science杂志上的这项研究，首次以接近原子尺度的分辨率描绘了人类抗体与新型冠状病毒的相互作用。这种抗体是在SARS(严重急性呼吸系统综合症)感染时产生的，尽管SARS是由SARS-CoV病毒引起的，但它可以与新型冠状病毒SARS-CoV-2发生交叉反应。该结构图谱揭示了抗体结合两个冠状病毒上几乎相同的位点，这表明该位点是冠状病毒家族重要的功能和易损位点。
"像这种位点保守的知识可以帮助对SARS-CoV-2疫苗和疗法基于结构的设计，而这些疗法也将防止其他可能出现在未来的冠状病毒，"这项研究的资深作者Ian Wilson说道，他是Scripps研究所计算生物学和综合结构系主任以及结构生物学的Hansen教授。
9.Science：利用追踪近距离接触者的移动应用程序控制冠状病毒传播
doi:10.1126/science.abb6936
在一项新的研究中，来自英国牛津大学的研究人员在Science期刊上发布的研究结果进一步加深了我们对冠状病毒SARS-CoV-2传播的了解。这一证据使得包括英国NHSX机构和挪威公共卫生研究所在内的多个国际合作伙伴能够评估在创纪录的时间内开发即时追踪接触者的移动应用程序的可行性。如果这些移动应用程序得到迅速和广泛的开发，那么它们可能有助于显著降低传播速率，并在限制逐渐放松的情况下，帮助各国安全地走出封锁。相关结果于2020年3月31日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Quantifying SARS-CoV-2 transmission suggests epidemic control with digital contact tracing”。
图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.abb6936。
论文通讯作者、牛津大学大数据研究所纳菲尔德医学系的Christophe Fraser教授说，“我们需要一种移动接触者追踪应用程序来紧急支持卫生服务，以控制冠状病毒传播、制定针对性的干预措施和并确保人们的安全。我们的分析表明，大约有一半的传播发生在感染的早期，也就是感染者未显示任何感染症状之前。我们的数学模型还强调，传统的公共卫生接触者追踪方法提供的数据不完整，无法跟上这次疫情的传播步伐。”
论文共同作者、牛津大学纳菲尔德医学系高级研究员、牛津大学约翰-拉德克利夫医院临床医生David Bonsall博士解释道，“我们在数学上建模的这种移动应用程序概念很简单，不需要追踪你所在的位置；它使用低能耗版本的蓝牙来记录所有应用程序用户最近几天有过近距离接触的人。如果你随后被感染，则这些与你接触的人会被立即匿名提醒，并且建议他们回家进行自我隔离。如果应用程序用户决定共享其他数据，那么他们可以支持卫生服务来确定疫情趋势，并针对最需要的人群采取针对性的干预措施。”
这些作者认为移动应用程序可以在疫情的任何阶段减少传播，即在疫情刚刚出现的国家或地区、在疫情高峰期，或支持安全解除移动限制或封锁。它还可能有助于减少因广泛封锁而造成的严重社会、心理和经济影响。至关重要的是，这些研究人员认为，在疫苗和抗病毒药物得到广泛应用之前，移动应用程序可以帮助减缓感染的传播。
10.Science重磅！中国控制措施阻止了至少70万COVID-19病例的发生！
doi:10.1126/science.abb6105
据一个国际研究小组说，中国在COVID-19爆发的前50天采取的控制措施可能将病毒传播到武汉以外的城市的时间推迟了几天，并阻断了全国范围内的传播，使全国避免了70多万例感染。3月31日发表在Science杂志上的研究结果可能对仍处于COVID-19暴发早期阶段的国家有用。
牛津大学马丁学院访问学者、动物学教授Christopher Dye说："截止到2月19日，中国确诊的COVID-19病例约为3万例。我们的分析表明，如果没有武汉旅行禁令和全国应急响应，到那一天，在武汉以外地区将有超过70万例确诊的COVID-19病例。中国的控制措施已经成功地打破了传染病和易感人群之间的传播预防接触链。"
宾夕法尼亚州立大学昆虫学和生物学特聘教授Ottar Bjornstad说："我们工作中一个有趣的方面是，它展示了手机移动数据等新型数据流的力量。由于我们研究的时间段包括春节假期和中国农历新年，所以我们能够将疫情期间进出武汉的交通模式与之前两个春节的手机数据进行比较。分析显示，在2020年1月23日的旅行禁令实施后，移动人口出现了惊人的减少。根据这些数据，我们还可以计算出中国其他城市与武汉相关的病例可能减少的情况。"
11.Science：在COVID-19疫情早期和后期采取旅行限制是最有用的
doi:10.1126/science.abb4218
新型冠状病毒SARS-CoV-2（之前称为2019-nCoV）导致2019年冠状病毒病（COVID-19），如今正在全球肆虐。在一项新的研究中，来自美国东北大学、哈佛大学、波士顿儿童医院、华盛顿大学、英国牛津大学、南安普敦大学、法国巴斯德研究所、索邦大学、中国北京师范大学和厄瓜多尔基多圣弗朗西斯科大学的研究人员对人类流动性和流行病学数据进行了分析，发现人类流动性可预测COVID-19疫情在中国的传播。不幸的是，对武汉的出行限制来得晚了些，而且研究显示随着COVID-19疫情蔓延，出行限制的影响在下降。湖北省以外的中国省份较早地采取行动来测试、追踪和遏制输入的COVID-19病例，在预防或遏制当地疫情方面发挥了最佳作用。相关研究结果于2020年3月25日在线发表在Science期刊上，论文标题为“The effect of human mobility and control measures on the COVID-19 epidemic in China”。
来自百度公司的移动地理位置数据，结合来自Open COVID-19数据工作组（Open COVID-19 Data Working Group）的丰富流行病学数据集，显示当地的人际传播在这种冠状病毒疫情爆发的早期就广泛发生，并且通过严格的控制措施得以缓解。但是，平均潜伏期为5天，在某些情况下长达14天，这些流动性限制在一周多的时间内并未开始对新病例的数据产生积极影响---在封锁后的5～7天内，情况似乎变得更糟，这是因为当地的传播正在进行中。
在湖北省以外地区报告的病例中，有515例已知到过武汉旅行，且症状发作日期是2020年1月31日之前，而1月31日之后只有39例到过武汉旅行，这说明旅行限制对减少向中国其他省份的传播具有影响。
论文共同通讯作者、牛津大学动物学系的Moritz Kraemer博士说，“我们的发现表明，在这种冠状病毒疫情暴发的早期采取旅行限制有效地阻止了从已知来源输入的感染。但是，一旦COVID-19病例开始在当地传播，新输入病例的贡献就小得多。这就需要采取包括地方流动限制、检测、跟踪和隔离在内的一整套措施来减轻疫情。成功阻止了COVID-19内部传播的中国各省和其他国家需要仔细考虑如何管理恢复旅行和流动，以避免这种疾病在人群中重新出现和传播。”
12.Science：我国科学家解析出SARS-CoV-2主蛋白酶的三维结构
doi: 10.1126/science.abb3405
全世界的科学家们正在努力了解导致2019年冠状病毒病（COVID-19）的新型冠状病毒，即SARS-CoV-2。Zhang等人解析出这种病毒生命周期中的一种关键蛋白---主蛋白酶（main protease）---的X射线晶体结构。这种酶可以切割从病毒RNA中翻译出来的多聚蛋白（polyprotein），从而产生功能性的病毒蛋白。此外，这些作者还将一种先导化合物开发成一种强效抑制剂，并获得了这种主蛋白酶与这种抑制剂结合在一起时的结构。这项研究可能为开发抗冠状病毒药物提供了基础。
13.中美科学家Science：无症状患者的传播是导致SARS-CoV-2扩散的主要原因
doi:10.1126/science.abb3221
研究人员在3月16日出版的《Science》杂志上总结称，在中国实施旅行限制之前的1月份，约86%的COVID-19病例病情较轻，但在持续两周的疫情加剧期间未被发现。
高级研究员Jeffrey Shaman说，这些未被记录在案的感染病例"每个人的传染性大约只有有记录病例的一半，而后者的症状更严重，而且可能还有很多未被发现。"他是哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院的环境健康科学教授。
然而，Shaman说："因为有更多的这些没有文件证明的病例，正是这些没有文件证明的感染推动了疫情的蔓延和扩大。"
因此，研究人员说，继续和扩大对各国封锁是正确的行动，以尽可能地限制COVID-19的流行。
14.Science：探究旅行限制对COVID-19疫情传播的影响
doi:10.1126/science.aba9757
为了应对新型冠状病毒SARS-CoV-2在全球范围内的扩散，世界各地都在实施检疫措施。为了了解旅行和检疫如何影响这种新型人类病毒的传播动态，Chinazzi等人将全球集合种群疾病传播模型应用于中国的流行病学数据。他们的结论是，2020年1月23日在武汉实施的旅行检疫只将中国境内的疫情进展推迟了3至5天，但国际旅行限制确实有助于在2月中旬之前减缓在世界其他地方的传播。他们的研究结果表明，早期发现、洗手、自我隔离和家庭隔离很可能比旅行限制更有效地缓解这一疫情。
15.Science：我国科学家从结构上揭示SARS-CoV-2识别全长人ACE2的机制
doi:10.1126/science.abb2762
新型冠状病毒SARS-CoV-2是导致大流行性疾病COVID-19的起因。科学家们正在竞相了解SARS-CoV-2的秘密。这种病毒进入的第一步是SARS-CoV-2三聚体刺突蛋白与人受体血管紧张素转化酶2（ACE2）的结合。我国科学家解析出人ACE2与其伴侣蛋白B0AT1形成复合物时的三维结构。在这种复合物中，ACE2以二聚体形式呈现。进一步的结构分析显示了SARS-CoV-2的受体结合结构域如何与ACE2相互作用，并提示着两个三聚体刺突蛋白可能与ACE2二聚体结合。这些结构为开发靶向这种关键性相互作用的治疗药物提供了基础。
16.Science：深度解析为何新型冠状病毒更易于在人间传播扩散 病毒S蛋白与宿主细胞受体ACE2的亲和力竟是SARS的10-20倍！
doi:10.1126/science.abb2507
最近在中国爆发的新型冠状病毒（2019-nCoV）感染疫情如今已经被列为国际关注的突发公共卫生事件，这种病毒会引起发烧、严重呼吸道疾病和肺炎症状；冠状病毒的S糖蛋白（spike glycoprotein）是开发新型疫苗、治疗性抗体和诊断技术的关键靶点。2月19日，刊登 在Science杂志上一篇题为“Cryo-EM Structure of the 2019-nCoV Spike in the Prefusion Conformation”的研究论文中，来自美国德克萨斯大学和国家过敏和传染病研究所的研究人员通过联合研究利用冷冻电镜技术解析了新型冠状病毒S蛋白的结构，深入研究后， 研究者发现，新冠病毒S蛋白与宿主细胞ACE2之间的亲和力是SARS的10-20倍，相关研究结果或为后期疫 苗和新型抗病毒药物的提供新的思路和研究基础。
新型冠状病毒S蛋白在融合前构象中的结构，图片来源：Daniel Wrapp，et al。
据WHO 2月10日数据显示，目前全球有超过4万例确诊病例，已经造成了至少900人死亡，这种冠状病毒被认为是一种新型冠状病毒（2019-nCoV），其与多种蝙蝠冠状病毒及SARS冠状病毒具有高度相似性；相比SARS冠状病毒而言，新型冠状病毒似乎更容易人传人，其能在 几个大洲快速传播，并让WHO宣布全球进入公共卫生应急状态。新型冠状病毒能利用一种紧密糖基化的、同源三聚体I类融合凸起蛋白（S蛋白）来进入宿主细胞中，S蛋白能以一种相对稳定的融合前构象存在，并经历剧烈的结构重排来促进病毒膜结构与宿主细胞膜进行融 合，这一过程是由病毒S1亚单位与宿主受体的结合所诱发，其能破坏融合前三聚体的稳定性，从而导致S1亚单位脱落，并促使S2亚单位转变为高度稳定的融合后构象。为了能与宿主受体相结合，S1的受体结合结构域会经历链状样的构象运动，这种运动方式会暂时隐藏或 暴露受体结合的决定因素，这两种状态被认为是“向上”或“向下”构象，其中向下的构象对应的是受体不可及的状态，而向上构象则对应着受体可达的状态，后者被认为具有不稳定。由于S蛋白不可或缺的功能，因此其有望成为抗体所介导的中和作用的易感性靶点，而 融合前的S结构则能够提供原子水平的信息来帮助指导科学家们进行疫苗的设计和开发。 （生物谷 Bioon.com）
版权声明 本网站所有注明“来源：生物谷”或“来源：bioon”的文字、图片和音视频资料，版权均属于生物谷网站所有。非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，否则将追究法律责任。取得书面授权转载时，须注明“来源：生物谷”。其它来源的文章系转载文章，本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的，转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
87%用户都在用生物谷APP 随时阅读、评论、分享交流 请扫描二维码下载->
