张文宏发表论文:齐心协力,共同抗击新冠肺炎




撰文:新五
2020年3月31日,Clinical and Translational Medicine 杂志发表了华山医院张文宏等人题为:Collaborated effort against SARS‐CoV‐2 outbreak in China 的文章(Short Communication)。

2019年年底,在中国武汉一群原因不明的肺炎患者中发现了一种之前未知的β冠状病毒。2020年2月11日该病毒被世界卫生组织命名为SARS-CoV-2(原名2019-nCoV)。截止目前,这种病毒已经在全世界累计感染了超过87万人,导致4万多人死亡。
针对这一情况,政府管理部门、学术机构和科技企业在控制本次疫情方面进行了前所未有的合作,包括病原鉴定、疫情评估和疫情控制。中国有超过30000名的医务工作者从全国各地抵达武汉。
虽然SARS-CoV-2的确诊和疑似感染人数仍在不断增加,但对SARS-CoV-2的及时鉴定、分离和全基因组测序无疑已为有效控制这一新型感染奠定了基础。(目前为止,中国国家卫生委员会已将治疗指南更新至第六版)
1. 新技术促进对疾病控制的快速响应
在疫情爆发的开始阶段获得其相关信息对于防控前对疫情的风险判断十分重要。来自最初爆发现场的报告、前驱期症状和疫情数据的总结、致病病原的信息尤其是遗传信息,都为开发诊断方法、筛选有效的治疗方法和进一步监测疫情奠定了基础。
回顾本世纪的前几次新病毒或罕见病毒爆发可以发现,病原体检测通常需要数周至数月的时间,比如:SARS-CoV和MERS-CoV是在第一例病例出现5个月后发现的,西非埃博拉病毒的“零号患者”则是在爆发后2个月才进行的基因组测序。
而这一次,在2020年1月11日,也就是首例报道后的第二周,中国疾病预防控制中心就在全球共享流感数据倡议组织(GISAID)平台上发布了6个基因组组装。而后在发表于《新英格兰医学杂志》的文章中,病毒的分离方法、系统发育分析结果,以及通过透射电镜获得的病毒结构就已经被报道。【1】
无偏见的宏基因组新一代测序(mNGS)技术在这次快速获得病毒基因组中扮演者关键角色。这一技术近年来在临床上已被用于病原菌的检测和鉴定。
在中国疾病预防控制中心公布了病毒基因信息的几天之内,许多研究机构和技术公司便推出了SARS-CoV-2快速诊断试剂盒。
比如,华大基因推出了实时PCR诊断试剂盒,并在中国国家基因库(CNP0000881)上发表了另外四个SARS-CoV-2基因组组装。
截至2020年2月25日,6套实时PCR快速诊断试剂盒、1套宏基因组新一代分析(mNGS)系统和2套IgM/IgG联合检测试剂盒(胶体金)已通过中国国家药品监督管理局的应急认证。
2. 研究机构之间的广泛合作
在传统的流行病学三角模型中,当病原体离开其先前的宿主,通过某种传播模式传播,并通过适当的“入口”进入易感人群时,就会发生传染病的传播。SARS-CoV-2基因序列的获得是揭示其自然宿主、传播方式、疾病潜伏期和易感人群的必要前提。
Jasper Fuk-Woo Chan及其同事研究了六名从武汉旅行后回到广东深圳的感染者组成的家庭集群,证实了人传人的传播模式【2】。随后,Xintian Xu和其同事对SARS-CoV-2的刺突蛋白(S-protein)结构模型的分析,证实了它的强结合亲和力,为人传人的传播模式给予了理论支持【3】。
Chaolin Huang及其同事对41例在武汉确诊并入院的病例进行了研究,总结了感染后的临床表现、实验室及放射学信息、年龄、性别,并提供了对潜伏期的早期估计。【4】
中国医学治疗专家组最新发表的关于COVID-19的文章收录了1099例病例,对临床和流行病学信息进行了重要更新,强调了COVID-19与SARS和MERS的区别。【5】
此外,目前临床描述性研究和流行病学研究正在从影像学表现、症候、发病机制到传播动力学等方面全面探讨COVID-19的特点。【6-9】
所有这些文章都经过了快速同行评审,并在线发表,这为完善疫情控制和进一步的风险评估提供了第一手同行评审信息。
现在,随着病例数量的增加,出现了更多的实时信息,这改变了我们对SARS-CoV-2疫情的认识,也改进了疫情控制的策略。SARS-CoV-2的基因组分析显示,它与一种蝙蝠冠状病毒的关系更密切,表明可能存在人畜共患传播。【10-12】
在疫情发生的早期阶段,华南海鲜批发市场的接触史曾是感染的重要线索,但随着继发感染病例的出现,和对前41例病例进行的回顾性分析(41例中有13例与海鲜市场无关联【13】),病毒的起源仍然扑朔迷离。
虽然病原体鉴定和隔离活动在几周内就已经开始,但对病毒起源和早期传播途径迁移的确定可能需要很长时间,且需要不同机构的持续合作。
3. 挑战与机遇
目前,中国和世界范围内都有迫切的医疗需求和快速诊断需求。由于现在批准的PCR和mNGS诊断试剂盒/系统需要技术人员的参与,而且耗时较长,因此血清学和核酸检测的联用可能被用于快速诊断COVID-19。
目前对于SARS-CoV-2的及时检测,仍需要诊断方法的改进以及新技术的开发。
尽管最新报告证实,来自不同地区的104个病毒基因组有99.9%的同源性,而且无明显的突变【14】,但病毒突变的可能性和“超级传播者”的存在仍然对全世界人口构成了威胁。SARS-CoV-2作为一种RNA病毒,具有突变率高的特点,这为其具有高传染性和致命性提供了可能。
密切监测病毒基因组的变化,并进行有效的信息分享,这在中国乃至世界范围对疫情的防控非常重要。为检测病毒并对其突变进行监测,华大基因在SARS-CoV-2基因组测序中调用了几套其新推出的超高通量测序平台(DNBSEQ-T7)。
正在发生的SARS-CoV-2疫情无疑唤起了人们对17年前那场SARS-CoV疫情的记忆和恐惧。然而,自那时起积累的知识和发展起来的技术已被证明是人类的新铠甲。继早期的研究发表后,来自多个国家的病毒基因组都已被研究,高滴度的病毒已经被分离,而且治疗方法和疫苗的临床试验也在进行中,所有这些都为了解该病毒和管理这次疫情迈出了重要的一步。
注:该论文投稿于3月3日,当时海外仅确诊9000人,截至4月1日,海外确诊人数已达80万。
参考文献:
1. Zhu N, Zhang D, Wang W, et al. A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. N Engl J Med. 2020; 382: 727‐ 733.
2. Chan JF, Yuan S, Kok KH, et al. A familial cluster of pneumonia associated with the 2019 novel coronavirus indicating person‐to‐person transmission: a study of a family cluster. Lancet. 2020; 395( 10223): P514‐ 523.
3. Xintian Xu PC, Jingfang W, Jiannan F, et al. Evolution of the novel coronavirus from the ongoing Wuhan outbreak and modeling of its spike protein for risk of human transmission. Sci China Life Sci. 2020. https://doi.org/10.1007/s11427-020-1637-5
4. Huang C, Wang Y, Li X, et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet. 2020; 395( 10223): 497‐ 506.
5. Guan WJ, Ni ZY, Hu Y, et al. Clinical characteristics of coronavirus disease 2019 in China. N Engl J Med. 2020. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2002032
6. Yang W, Xao Q, Qin L, et al. Clinical characteristics and imaging manifestations of the 2019 novel coronavirus disease (COVID‐19): a multi‐center study in Wenzhou city, Zhejiang, China. J Infect. 2020. https://doi.org/10.1016/j.jinf.2020.02.016
7. Xu Z, Shi L, Wang Y, et al. Pathological findings of COVID‐19 associated with acute respiratory distress syndrome. Lancet Respir Med. 2020. https://doi.org/10.1016/S2213-2600(20)30076-X
8. Zou L, Ruan F, Huang M, et al. SARS‐CoV‐2 viral load in upper respiratory specimens of infected patients. N Engl J Med. 2020. https://doi.org/10.1056/NEJMc2001737
9. Li Q, Guan X, Wu P, et al. Early transmission dynamics in Wuhan, China, of novel coronavirus‐infected pneumonia. N Engl J Med. 2020. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2001316
10. Lu R, Zhao X, Li J, et al. Genomic characterisation and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding. Lancet. 2020; 395( 10224): 565‐ 574.
11. Zhou P, Yang XL, Wang XG, et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7
12. Wu F, Zhao S, Yu B, et al. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Nature. 2020. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2008-3
13. Cohen J. Wuhan seafood market may not be source of novel virus spreading globally. Science. 2020. https://doi.org/10.1126/science.abb0611
14. WHO‐China Joint Mission on Coronavirus Disease 2019 (COVID‐19). Report of the WHO‐China Joint Mission on Coronavirus Disease 2019 (COVID‐19). https://www.who.int/docs/default-source/coronaviruse/who-china-joint-mission-on-covid-19-final-report.pdf . 2020.
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