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科学家首次在活体动物中捕捉到COVID-19病毒的实时致命路径
帕劳发现首例阳性患者：曾是全球14个没有新冠病毒的国家之一
病毒突变图谱工具可协助研发更强的COVID-19免疫增强针和通用疫苗
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科学家首次在活体动物中捕捉到COVID-19病毒的实时致命路径
在耶鲁大学和蒙特利尔大学的研究人员领导的一项新研究中，有视频图像首次在活体动物身上捕捉到COVID-19病毒的不可阻挡的传播，其在六天的时间里追踪了从老鼠鼻子转移到肺部和其他器官的感染过程。
虽然这些图像记录了导致COVID-19的病毒SARS-CoV-2有时是致命的进程，但它们还显示了从从病毒中康复的人身上收集的抗体如何可以预防或治疗感染。
此外，这项研究还显示，缺乏招募杀手免疫系统细胞能力的抗体在对抗感染方面效果较差。
这项研究发表在8月18日的《Immunity》上，由耶鲁大学医学院的Priti Kumar、Pradeep Uchil和Walther Mothes及Université de Montréal的Andrés Finzi领导。
“这是第一次，我们能实时可视化SARS-CoV-2在活体动物中的传播，并且重要的是，抗体需要在哪些部位发挥作用来阻止感染的进展，”Kumar说道。
在这项研究中，耶鲁大学博士后研究员Irfan Ullah和来自蒙特利尔的Jérémie Prévost使用了生物荧光标记和先进显微镜来跟踪病毒在单个细胞水平上的传播。在老鼠身上，病毒采用了医生治疗人类病人时熟悉的途径，高病毒载量首先出现在鼻腔，然后迅速传播到肺部，最终到达其他器官。当病毒到达大脑时，老鼠最终死亡。
研究人员随后使用从COVID-19中康复的人类的血浆治疗一些受感染的老鼠，即使在感染后三天服用也阻止了病毒的传播。研究人员发现，如果在感染病毒之前使用这些抗体就能完全防止感染。
“通过成像对病毒传播的实时报告可以在短短3到5天内迅速识别治疗是否有效，这是当前和未来的流行病制定对策的一个关键省时功能，“Uchil表示。
然而研究人员发现并不是所有的抗体都有效。抗体有两个主要作用。中和抗体结合并阻止病毒进入细胞。然后，抗体的第二部分表现出所谓的“效应”功能，这是向免疫系统发出攻击和杀死被感染细胞的信号所必需的。
“抗体是具有多种特性的多功能分子，”Finzi说道，“在这项研究中，我们证明了它们向免疫系统中的其他细胞‘求助’并消除受感染细胞的能力，这是提供最佳保护所必需的。”
Kumar则补充道：“我们过去认为，中和病毒就足以防止感染，但抗体必须在身体中正确的时间、正确的位置和适当的数量出现。如果没有效应功能，单独的中和活性就没有那么有效。”
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帕劳发现首例阳性患者：曾是全球14个没有新冠病毒的国家之一
新冠病毒已经在全球传播了一年多的时间，几乎大部分国家和地区出现了疫情，而有的无新冠病毒记录的14个国家中又少了一个。据外媒报道，世界卫生组织表示，帕劳上报发现了两名新冠病毒检测呈阳性的患者。而截止周六，该国还是世界上14个完全没有新冠病毒病例记录的国家之一。
根据帕劳卫生部门的说法，这两名阳性患者是两名从关岛入境的游客，在抵挡帕劳后新冠病毒检测呈阳性，目前已经与密接者一起被隔离。
受感染的旅客在出发前72小时的核酸检测当时呈阴性，但是在抵挡帕拉后5天内进行的强制核酸检测时，结果却呈阳性。
不过，目前尚不清楚旅客感染的是否是变异病毒以及哪种毒株，相关样本已经送往美国进行分析。此外，该国尚没有决定进一步采取封锁措施。
帕劳总统苏安吉尔·惠普斯（Surangel Whipps）表示，在现有的18000人口中，已经有80%以上的人已经接种了新冠疫苗，本土并没有新冠病毒，目前仍然是安全的。
据了解，帕劳共和国（The Republic of Palau）简称帕劳，位于西太平洋、中国东南2100多公里处，是太平洋进入东南亚的门户之一，陆地面积466平方公里。
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病毒突变图谱工具可协助研发更强的COVID-19免疫增强针和通用疫苗
科罗拉多大学博尔德分校的研究人员开发了一个平台，能够快速识别SARS-CoV-2病毒的常见突变，这些突变使其能够逃避抗体并感染细胞。该研究最近发表在《细胞报告》上，标志着向成功开发通用疫苗迈出了一大步，不仅适用于COVID-19，而且还可能适用于流感、艾滋病毒和其他致命的全球病毒。
"我们已经开发了一个预测工具，可以提前告诉你哪些抗体将对循环的病毒株有效，"主要作者、化学和生物工程副教授Timothy Whitehead说。"但是这项技术的意义更为深远。如果你能预测在一个特定的季节里会出现什么变体，你就可以接种疫苗，以匹配将出现的序列，并缩短这种季节性变异。"
研究小组的秘密成分是面包师的朋友：酵母。研究人员开发了这种无害材料的转基因版本，以沿着酵母的表面表达SARS-CoV-2的一些病毒尖峰蛋白，用它可以绘制形成和逃避中和抗体的结果突变。Whitehead说，由此产生的路线图可以为开发更有效的加强型疫苗和为COVID-19严重病例的患者量身定做的抗体治疗提供参考。
冠状病毒SARS-CoV-2的插图，它导致了COVID-19疾病。注意装饰在病毒外表面的尖刺，这使病毒看起来像一个围绕着病毒体的日冕。资料来源：美国疾病控制和预防中心
穗状蛋白是冠状病毒家族中的病毒表面伸出的尖锐凸起。在显微镜下，它们可能看起来像一顶皇冠，这就是冠状病毒--冠状病毒在拉丁语中是"皇冠"的意思--这是其获得这一名称的原因，也是它们如何像锁中的钥匙一样与细胞结合的关键。当抗体识别它们，抓住并阻止它们与细胞结合时，它们就能防止感染。
但是当穗状蛋白发生突变时，抗体就会做两手准备。"就像剪了一个新发型，你看起来像一个不同的人；对那个抗体来说，这看起来像一个不同的病毒。"
化学和生物工程专业的研究生Irene Francino Urdaniz在Whitehead实验室从事这项研究
在2021年出现的更具传染性的Delta变种的穗状蛋白上的突变使其更具传染性，并降低了一些抗体疗法的疗效。
如果有一种方法可以预测下一个可能出现的突变--从而为它们做好准备，会怎么样呢？今年早些时候，Whitehead的团队开始寻找一种方法。
一些能与不同位置结合的抗体已被用于给COVID-19患者的治疗鸡尾酒。但是现在在美国境内流通的病毒株已经足够不同，以至于这些抗体疗法中的一些似乎不再有效。
因此，首先，研究人员需要确定可能阻止这些抗体发挥作用的尖峰蛋白上的突变。然后他们想预测接下来可能发生的突变--什么样的形态可能会形成zeta、eta或theta变种？
论文的共同作者、化学和生物工程专业的研究生和Balsells研究员Irene Francino Urdaniz说："当大流行开始时，我们看到了应用我们实验室所掌握的技术来做出贡献的机会。当检测到一个新的变种时，根据我的研究，我大多数时候都能猜到哪些变种是存在的。我非常兴奋，因为我的工作不仅为这次大流行做出了贡献，而且可能为未来的疫苗做出了贡献。"
Francino-Urdaniz开发了一种普通面包酵母的基因工程菌株，它可以在其表面显示不同部分的病毒尖峰蛋白。然后，她发现了如何在一个试管中筛选出成千上万的突变，以找到能逃避中和抗体的突变。
正如2020年一些自家的面包师在实验酸面团起动器时发现的那样，酵母的生长速度相当快。这意味着研究人员可以看到各种各样的突变以酵母的生长速度发展--比实时出现突变的速度要快得多。这可以给科学家们一个宝贵的先机。
研究人员已经发现了目前在全球范围内流传的一些相同的突变，并确定了更多有可能逃避我们免疫系统的突变。他们还将提供他们所有的信息库、方法和软件作为公开的社区资源，以加速针对SARS-CoV-2的新治疗策略。
这意味着为公众生产的下一个COVID-19疫苗或加强针可能具有尽可能大的冲击力。它还为那些免疫力低下或仍处于较高风险中的人带来了希望，因为这项研究可以应用于主动为特定的突变准备抗体鸡尾酒，使他们有更好的机会生存和康复。
但承诺并不限于此。由于新的mRNA疫苗的适应性，它与穗状蛋白一起工作，这项研究的应用并不限于一种病毒。例如可以把它用于绘制流感和艾滋病毒的轨迹；用于其他已知的病毒性疾病，以及可能出现的下一次大流行病。
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