| 张田勘:新冠病毒的彩照、基因相似性与疫苗药物研发 | |||
| 煤炭资讯网 | 2020/2/20 13:46:32 一事一议 | ||
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美国国家过敏和传染病研究所落基山实验室(NIAID-RML)于当地时间13日宣布,其位于蒙大拿州的洛矶山实验室,11日在扫描和透射电子显微镜上拍摄到了新冠病毒(SARS-CoV-2)的图像,清晰显示出新冠病毒用来入侵宿主细胞的棘突蛋白。 全新的科技手段不仅让新冠病毒的样子暴露在人们的面前,内部结构也一览无遗,让人们全面和深入地认识新冠病毒,为研发疫苗和和药物创造条件,也为最终战胜新冠病毒疾病打下了基础。 从病毒的彩照上可以看到它的像皇冠一样的清晰结构,这也能解释,新冠病毒为何要被国际病毒分类学委员会(ICTV)命名为SARS-CoV-2,因为它与引发2003年的SARS的病毒SARS-CoV,和引发2012-2015的中东呼吸综合征(MERS)的病毒MERS-CoV比较相似,也有连贯性和统一性。 尽管SARS-CoV-2与SARS-CoV让人感到有混淆之处,如容易让人以为这是SARS病毒的另一种亚型,而非另一种与SARS病毒不同属的另一种病毒,但是,在基因序列上的相似性的确更能证明,SARS-CoV与SARS-CoV-2就是有较亲密的亲缘关系。如果SARS-CoV与SARS-CoV-2是“堂兄”的话,那么SARS-CoV与MERS-CoV就是“表兄”。 它们在基因序列上的相似性,得到了基因测序的证明。SARS-CoV-2与蝙蝠中发现的SARS相关病毒拥有87.1%的相似形,与SARS-CoV有79.5%的相似度,与MERS-CoV的基因序列相似性约为50%。有了这样的相似性,也在某些方面提供了人们抗御新冠病毒的有利条件。最近的一项研究披露,2003年流行SARS时,在一些受过感染的人体内,至今还保留有SARS-CoV的抗体,有了这种抗体,也就能抗御有相似结构的SARS-CoV-2。 中山大学公共卫生学院一个研究团队对2002-2003年中国广州SARS暴发期间34名来自于同一医院的被感染医护人员进行了为期13年的随访。2015年又招募了20名SARS冠状病毒感染者和40名未感染的医护人员,并收集了他们的血清样本。使用完整病毒和SARS-CoV重组核衣壳蛋白作为诊断抗原,通过酶链免疫吸附(ELISA)对所有血清进行免疫球蛋白G(IgG),即抗体G的测试。研究人员发现,抗SARS-CoV的IgG可以持续长达12年在人体内存在。IgG滴度通常在2004年达到顶峰,从2004年至2006年迅速下降,然后继续以较慢的速度下降。直到2015年,SARS冠状病毒感染医务工作者的IgG滴度仍保持在很高的水平。 虽然在2003年患SARS的人是少数,他们体内产生的IgG可以在一定程度上保护他们免受现在的SARS-CoV-2的入侵,但是,由于SARS-CoV-2和SARS-CoV、MERS-CoV结构相似,基因组成分也大部分相似,也就表明,未来研发的疫苗将是一种广谱的抗冠状病毒的疫苗,对所有的冠状病毒都有抗御作用。 这也是免疫记忆理论所证明了的机理,一个人患过一种疾病,体内就会产生抗御这种疾病的免疫力,即抗体,在未来的岁月中再遇上这种病毒或相似病毒感染,就会由免疫记忆唤醒体内的抗体和免疫系统,攻击病原体,让人免患同一疾病,或者即便再次患病,症状也会轻得多。 现在,中国和世界一些医疗机构和制药公司都在争相研发抗新冠病毒的疫苗,有多种技术路线和种类,如亚单位疫苗、病毒载体疫苗,DNA疫苗或mRNA疫苗等。而且,2003年经历SARS后,抗SARS-CoV的疫苗已经推进到了临床试验阶段。这也为现在的疫苗和药物研究积累了经验。 而免疫系统对相似病毒或其他病原体引发的疾病具有的保护作用也称为交叉保护,已经在不同类型流感病毒引发的疾病中得到证实。例如,人们过去患过H1N1流感,后来遇上H3N2流感时,也有一定的抵抗力,但是没有过去患过H1N1流感后获得的抵抗力强大。因此,当下一步这种交叉保护作用在几种相似的冠状病毒引发的疾病中得到证实时,也就能证明,通过人自身的免疫系统,结合主动免疫(注射疫苗获得免疫力)和自然免疫(自然患病后获得免疫力),将会有效抗御新冠状病毒疾病。 此外,SARS-CoV、SARS-CoV-2和MERS-CoV的“堂兄”“表兄”关系也有利于药物研发,从机理上看,这些病毒彩照都显示了它们具有表面颗粒,其中一种就是spike蛋白(棘突蛋白),病毒通过这种棘突蛋白可以与肺部上皮细胞表面受体血管紧张素转化酶2(ACE2)结合而入侵细胞。因此,针对病毒的棘突蛋白和针对血管紧张素转化酶2这两种靶点,都可以研发出疫苗和药物,以阻断棘突蛋白与血管紧张素转化酶2结合,从而阻断病毒进入细胞的路径,既可以预防这种疾病,也可以在即便发病后,也能使用有针对性的特效药物,治愈疾病。(张田勘)
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