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        病毒演變、進(jìn)化、傳播的基礎(chǔ)研究與防治實(shí)踐

        2020-06-01 01:40:46
        世界科學(xué) 2020年5期
        關(guān)鍵詞:防控疫情研究

        2020年3月27日,上海市科協(xié)舉辦的“病毒演變、進(jìn)化、傳播的基礎(chǔ)研究與防治實(shí)踐(從SARS到COVID-19)”研討會在上??茖W(xué)會堂召開。長期從事病毒研究和疫苗研發(fā)以及在新冠肺炎疫情防控和救治一線的多位院士、知名專家參加了研討會,從多學(xué)科、多角度探討新冠病毒和新冠肺炎疫情的防控與治療工作。這里選取部分專家的發(fā)言與讀者分享。

        聞玉梅

        中國工程院院士、復(fù)旦大學(xué)教授、上海市微生物學(xué)會榮譽(yù)理事長

        進(jìn)一步加快疫苗研發(fā)步伐

        隨著新型冠狀病毒肺炎(COVID-19,簡稱新冠肺炎)疫情在全球蔓延,疫苗被寄予了眾望,也被認(rèn)為是解決問題的根本。

        疫苗研發(fā)有幾個關(guān)鍵的要素:首先,是要有科學(xué)技術(shù)的支撐,包括現(xiàn)代微生物學(xué)、現(xiàn)代免疫學(xué)、流行病學(xué)、傳染病學(xué)等學(xué)科的知識儲備,各學(xué)科研究人員共同參與,協(xié)同合作;其次,要建立經(jīng)呼吸道、消化道傳播并散播病原微生物的數(shù)種動物模型,探索一些新型動物模型的建立;再次,建立較為全面的檢測保護(hù)性免疫應(yīng)答及自身免疫應(yīng)答的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo),完成病原微生物免疫應(yīng)答、保護(hù)性免疫應(yīng)答等基礎(chǔ)工作;最后,疫苗的研發(fā)需要國際合作,事實(shí)上,我國的疫苗已經(jīng)在與國際同行進(jìn)行合作,如果能有一個連接全球科學(xué)家的平臺,那將會極大促進(jìn)疫苗的研發(fā)。

        目前的疫苗開發(fā)都是針對主動的特異性免疫,這種免疫一般只針對一種病原體,可以預(yù)防疾病,但是研發(fā)和實(shí)驗(yàn)過程耗時長、資金投入大、風(fēng)險高。那么,在感染源不明或是需要緊急預(yù)防的情況下,是否能研發(fā)出能夠刺激人體產(chǎn)生被動的非特異性免疫、具有通用特性的應(yīng)急性疫苗呢?這樣的應(yīng)急性疫苗或許有其特有的優(yōu)勢:不針對特定的細(xì)菌或病毒,因此可以提前生產(chǎn)準(zhǔn)備,一旦發(fā)生疫情就可以直接上“戰(zhàn)場”,在短期內(nèi)能夠應(yīng)對大規(guī)模突發(fā)傳染病。

        非特異性免疫是相對于特異性免疫而言,指的是人天然就具有的對外來病原微生物的免疫反應(yīng)。這種免疫反應(yīng)的特點(diǎn)是:不會針對某一種病毒或是細(xì)菌,而具有通用特性;其反應(yīng)速度快,一旦發(fā)現(xiàn)外來入侵者,機(jī)體就會馬上啟動這一工作;在對抗入侵者的戰(zhàn)斗中,非特異性免疫反應(yīng)始終存在,并保持著一定的強(qiáng)度。從生物進(jìn)化角度看,非特異性免疫更加原始,而依賴免疫細(xì)胞產(chǎn)生抗體的特異性免疫,則更加精準(zhǔn)、高效,也是進(jìn)化樹上層的生命體才有的能力。

        非特異性免疫是抗擊傳染病的第一道防線。以非特異性免疫作為理論基礎(chǔ),我們可以研發(fā)一種通用的應(yīng)急性疫苗。這種疫苗可以在短期內(nèi)激發(fā)機(jī)體的非特異性免疫,在突如其來的疫情面前能迅速發(fā)揮保護(hù)作用,以此幫助人們更好地應(yīng)對那些未知的病原體。

        研制應(yīng)急性疫苗,需要滿足幾個條件:一是不會引發(fā)自身免疫應(yīng)答,避免出現(xiàn)“殺敵八百、自損一千”的情況;二是主要針對呼吸道、消化道的多種病原體,最好能促進(jìn)黏膜免疫應(yīng)答,并提高機(jī)體的系統(tǒng)免疫應(yīng)答;三是制備成型的疫苗需性質(zhì)穩(wěn)定,便于儲存與運(yùn)送;四是疫苗可以經(jīng)過口服或經(jīng)黏膜吸入,如噴霧或滴鼻;五是價格低廉,可大規(guī)模制備和使用。未來研發(fā)需要考慮到這些方向,進(jìn)一步建立應(yīng)急疫苗體系。

        盧洪洲

        上海市公共衛(wèi)生臨床中心黨委書記

        治療策略應(yīng)與科研相結(jié)合

        上海市公共衛(wèi)生臨床中心作為新冠肺炎的定點(diǎn)醫(yī)院,擔(dān)負(fù)了上海市新冠肺炎患者集中收治的任務(wù),是上海應(yīng)對各類重大傳染病的“主力軍”,也被譽(yù)為上海應(yīng)對新冠肺炎疫情的最后一道防線。

        上海截至目前沒有出現(xiàn)疫情社區(qū)流行,沒有醫(yī)務(wù)人員感染,治愈率也很高,這體現(xiàn)了上海的總體水平。上海新冠肺炎的治療策略是有自己的優(yōu)勢的:首先是一人一策,提升了治愈率;二是呼吸科、重癥醫(yī)學(xué)、急診醫(yī)學(xué)、感染科、心理咨詢、中醫(yī)科等多學(xué)科專家坐鎮(zhèn)現(xiàn)場,聯(lián)合會診;三是科學(xué)、合理地用藥,客觀理性地使用激素;四是實(shí)時動態(tài)了解患者信息,隨時按需調(diào)整治療方案;五是上海式特殊護(hù)理,每2小時翻身拍背,輔助改善肺部墜積性肺炎。

        值得注意的是,本次疫情中,上海重癥病人的病死率也是非常低的。細(xì)胞因子風(fēng)暴通常被認(rèn)為是新冠肺炎患者向重癥和危重癥發(fā)展的重要因素:新冠病毒感染人體后,迅速激活病原性T細(xì)胞,大量產(chǎn)生粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子和白介素-6等因子,從而形成炎癥風(fēng)暴,導(dǎo)致患者嚴(yán)重的肺部和其他器官免疫損傷,病情在短時間內(nèi)急劇惡化,最終導(dǎo)致低血壓、凝血障礙、心肺肝腎等重要器官功能衰竭,以及急性呼吸窘迫綜合征,危及生命。

        應(yīng)對細(xì)胞因子風(fēng)暴的關(guān)鍵是早發(fā)現(xiàn)、早治療。為此,上海市公共衛(wèi)生臨床中心在輕癥患者病房專門安排了一組專家,監(jiān)測患者的肺部影像學(xué)變化、呼吸功能變化及實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)變化。一旦患者指標(biāo)出現(xiàn)波動,立馬從輕癥病房轉(zhuǎn)到重癥監(jiān)護(hù)室,抑制細(xì)胞因子風(fēng)暴,并通過藥物、氧療阻止重癥化。上海市公共衛(wèi)生臨床中心自2月9日起就開展了常規(guī)“細(xì)胞因子”檢測,以協(xié)助診斷和治療。

        有效的防控治療手段也需要與科研進(jìn)一步結(jié)合。在疫情初期,上海市公共衛(wèi)生臨床中心、復(fù)旦大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院張永振教授團(tuán)隊(duì)第一時間把武漢新型冠狀病毒的全基因序列測出來,并在線發(fā)表在《自然》上。團(tuán)隊(duì)獲得的新型冠狀病毒全基因序列是全球最早公布的,對之后全球的防疫和研究工作意義重大。

        我們團(tuán)隊(duì)在《中華醫(yī)學(xué)雜志》英文版上發(fā)表了“2019年新型冠狀病毒疾病康復(fù)患者的病毒RNA持續(xù)及清除時間研究”。研究認(rèn)為,與咽拭子相比,新冠肺炎患者糞便中病毒RNA清除延遲,因此,迫切需要對新冠肺炎患者的糞便運(yùn)輸進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以降低風(fēng)險;另一方面,新冠肺炎患者應(yīng)定期進(jìn)行糞便病毒RNA檢測,即使在康復(fù)期也應(yīng)如此。不過,由于患者尿液或血液的低陽性率,通過這種途徑傳播的可能性很小。

        科研最終的目的是服務(wù)于臨床,治療患者仍然是第一要務(wù)。因此,在研究的基礎(chǔ)上,我們認(rèn)識到由于新冠患者在咽拭子核酸檢測轉(zhuǎn)陰后,其糞便中仍可以持續(xù)排毒,我們進(jìn)一步加強(qiáng)了糞便管理,警惕消化道傳播,同時將患者糞便核酸檢測納入患者日常管理及解除隔離的標(biāo)準(zhǔn)中。目前看來,采取這個方法和標(biāo)準(zhǔn)確實(shí)是有價值的。同時,基于皮質(zhì)類固醇治療會延長患者氣道和消化道病毒清除時間的研究發(fā)現(xiàn),在治療過程中我們不建議對輕癥患者使用,重癥患者也應(yīng)慎用。

        為了更好地保護(hù)醫(yī)務(wù)人員,上海市公共衛(wèi)生臨床中心除了對負(fù)壓病房進(jìn)行清潔區(qū)、緩沖區(qū)、限制區(qū)三區(qū)劃分外,還讓要進(jìn)入病房的醫(yī)務(wù)人員霧化吸入干擾素卡帕,到目前為止,上海市公共衛(wèi)生臨床中心醫(yī)護(hù)人員零感染。

        如今,上海與和世界衛(wèi)生組織一直保持非常密切的聯(lián)系,每個星期都有電視和電話會議、采訪及相應(yīng)的討論,我們也希望好的診療和防控經(jīng)驗(yàn)得到進(jìn)一步推廣。

        張文宏

        復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院感染科主任、新冠肺炎上海醫(yī)療救治專家組組長

        上海在本次疫情中交出了好答卷

        上海這次新冠肺炎疫情的救治模式是先進(jìn)的,即舉全市之力,把最優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)、最好的資源集中到上海市公共衛(wèi)生臨床中心。我認(rèn)為上海在本次疫情中交出了非常好的答卷。

        從長遠(yuǎn)來看,這次的新型冠狀病毒也許是人類歷史上最難對付的病毒之一,因?yàn)樵跉v史上沒有一個病毒的特性這么詭異。埃博拉雖然兇險但是走不遠(yuǎn),停留在非洲;SARS癥狀重但傳播力不強(qiáng);流感易暴發(fā)但癥狀很輕,可以置之不理;而新冠肺炎正好介于當(dāng)中,傳播力極強(qiáng),但是癥狀又不輕,它的狡猾之處還在于有無癥狀感染者。因此,這個病毒的防控難度可能會超出人類的估計(jì)。

        目前,上海的疫情防控已經(jīng)進(jìn)入下半場,當(dāng)前的防疫重點(diǎn)已從“內(nèi)防擴(kuò)散”轉(zhuǎn)向“外防輸入”,特別是一些無癥狀感染者,其可能成為潛在的傳播源。

        無癥狀感染的特點(diǎn)是沒有臨床癥狀,病原學(xué)檢測卻呈陽性。無癥狀感染也意味著有相當(dāng)多的人通過自己的免疫功能可以很好地控制病毒,不像SARS那樣會引起重癥導(dǎo)致死亡,但無癥狀感染者仍具有傳染的可能。

        對于無癥狀感染者,無法依靠體征篩查出來,那么為了降低社區(qū)傳播隱患,應(yīng)在第一時間發(fā)現(xiàn)和鑒別,因此快速診斷體系的建立極為重要,這可能成為防止社區(qū)傳播的利器。

        目前無癥狀感染者的發(fā)現(xiàn)主要是通過主動篩查:我們在篩查一些密切接觸者時發(fā)現(xiàn)病人攜帶病毒,但是沒有癥狀,而他攜帶病毒的延續(xù)時間會超過三個星期,這些人如果不去醫(yī)院就不會被發(fā)現(xiàn);另外就是海外回來人員,如果他們不被檢測和隔離,或者就算進(jìn)行了隔離,兩個星期內(nèi)沒有癥狀,那么在隔離期結(jié)束后仍有可能造成極大的傳播風(fēng)險。

        上海從頭到尾采取的措施都是非常嚴(yán)格的。目前,上海對入境來滬人員實(shí)施100%的新冠病毒核酸檢測,這一措施可以最大限度地篩查來自境外的無癥狀感染者;入境人員進(jìn)滬后還要隔離兩個星期;此外,還有第三道防線——就是由上海市衛(wèi)健委組建的110多家發(fā)熱門診和180多家社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心發(fā)熱哨點(diǎn)門診,這個網(wǎng)絡(luò)大家通常看不見,但是卻很重要,因?yàn)樵谶@個網(wǎng)絡(luò)下,如果有漏網(wǎng)之魚也會被篩查到,之后疾控中心會對篩查出來的病例進(jìn)行追蹤。

        至于疫情是否會反復(fù),這可能取決于三大因素:一是疫情所在的國家和地區(qū)是不是會出現(xiàn)有出院病人肺炎復(fù)發(fā)甚至轉(zhuǎn)為慢性帶毒的情況;二是是否還有一些目前沒有發(fā)現(xiàn)的無癥狀感染者存在于人群當(dāng)中;三是境外的輸入性風(fēng)險。

        我認(rèn)為上海的防控體系是比較完善的,但是也不能保證將來永遠(yuǎn)沒有病例,因?yàn)槿澜绲囊咔闆]有控制好,就不能100%保證一個病例都不會進(jìn)來。我們要做的就是時刻做好準(zhǔn)備,如果有病例進(jìn)來也能在控制范圍之內(nèi)。

        回顧此次疫情防控救治工作,我們的醫(yī)院能夠第一時間發(fā)現(xiàn)病毒并鑒別出來,完成了基因測序,說明我國這方面的能力正在逐步提高;第二是上海的醫(yī)療診斷體系已經(jīng)建好,這為防止社區(qū)暴發(fā)奠定了很好的基礎(chǔ)。鑒于上海的境外輸入壓力,下一步的工作重點(diǎn)仍是抓診斷和治療,構(gòu)筑上海防控救治的“銅墻鐵壁”。

        這次疫情的最終消除還是要依靠科技支撐。如果沒有科技支撐,未來相當(dāng)長的時間內(nèi),臨床醫(yī)生可能會忙忙碌碌,永無停歇,因?yàn)殡S時會有無癥狀的病人造成社區(qū)傳播和流行。我們不希望一直做“救火隊(duì)員”,只有科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開展密切的合作,在科技支撐下形成精準(zhǔn)的防控體系,才能掌握主動權(quán),徹底控制住疫情。

        趙國屏

        中國科學(xué)院院士、中科院上海植物生理生態(tài)研究所研究員、上海市微生物學(xué)會榮譽(yù)理事長

        未來的醫(yī)學(xué)研究需有機(jī)整合資源

        SARS病毒從動物傳到人以及人傳人過程中,關(guān)鍵位點(diǎn)發(fā)生了變化,感染力也發(fā)生了變化,但新冠病毒的感染能力一直很強(qiáng),其關(guān)鍵位點(diǎn)也沒有發(fā)生大的突變。按現(xiàn)有數(shù)據(jù)來看,新冠病毒的突變速率要比SARS病毒慢了一個數(shù)量級。從這個角度看,新冠病毒早已變得非常適應(yīng)人體細(xì)胞環(huán)境,可以說是適應(yīng)性突變后期的病毒。

        從長期開展病毒基礎(chǔ)研究的經(jīng)驗(yàn)來看,病毒研究通常分為三個階段:第一個階段是要了解病毒是什么,這屬于分類;第二個階段是了解病毒怎么進(jìn)化和演化,這屬于進(jìn)化;第三個階段是了解病毒在環(huán)境中的生存狀態(tài),也就是生態(tài)環(huán)境。

        我國的傳染病防控體系,包括臨床醫(yī)學(xué)研究、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究和預(yù)防醫(yī)學(xué)研究,病毒研究的分類、進(jìn)化和環(huán)境三個階段可以分別對應(yīng)臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和預(yù)防醫(yī)學(xué)。其中,臨床醫(yī)學(xué)的研究對象是病原微生物,涉及病理學(xué)、生理學(xué)、循證醫(yī)學(xué)等;基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的研究對象是細(xì)胞、核酸,涉及微生物學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等;預(yù)防醫(yī)學(xué)的研究對象是人群,涉及病原生理學(xué)、遺傳學(xué)等。這三者相互結(jié)合,構(gòu)成了傳染病防控、治療和研究的三角體系。

        目前,我國的預(yù)防醫(yī)學(xué)研究、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究和臨床醫(yī)學(xué)研究還沒有有機(jī)地整合起來。無論是實(shí)時、系統(tǒng)、前沿的流行病學(xué)研究,還是以臨床數(shù)據(jù)樣本為基礎(chǔ),采用現(xiàn)代基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)手段開展的研究,都還略顯不足。只有將科研隊(duì)伍與疾控隊(duì)伍、臨床隊(duì)伍在平時就組織成團(tuán)隊(duì)或形成協(xié)同的體系,并且把日常臨床中常見的一次次“非典”當(dāng)作一次次演練來開展三方協(xié)同的研究與實(shí)踐,才能在重大疫情出現(xiàn)時,臨危不亂、胸有成竹地開展有效的防治工作及相關(guān)的研究工作,并且一步一步地把我們的科研治療水平不斷推到新的高度。

        寧 光

        中國工程院院士、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院院長

        防控經(jīng)驗(yàn)有效輸出,藥物研究有進(jìn)展

        隨著疫情在全球愈演愈烈,中國的經(jīng)驗(yàn)與方案正在加快輸出,與世界各國專家分享。例如,細(xì)胞因子風(fēng)暴是我國醫(yī)學(xué)專家率先發(fā)現(xiàn)的,這會導(dǎo)致病情突然加重,很難搶救。經(jīng)過臨床醫(yī)生和科研人員的合作探索,發(fā)現(xiàn)了一種單抗藥物在救治這類患者時有較好療效。目前,單抗藥物和康復(fù)者血漿聯(lián)合使用,已成為意大利、伊朗醫(yī)生救治重癥患者的主流方案。而伊朗按照中國專家推薦的方法,防控明顯得到改善,僅用一周時間就迎來了拐點(diǎn),其重癥病人也開始減少。

        可以說,我國的疫情防控救治工作為全球抗疫提供了寶貴經(jīng)驗(yàn),未來也可能成為傳染病防治的經(jīng)典案例。

        不過,目前仍然沒有治療新冠肺炎的特效藥,但羥氯喹被認(rèn)為是有效的藥物?!渡虾J?019冠狀病毒病綜合救治專家共識》里曾明確指出:羥氯喹在臨床上應(yīng)用起到了比較好的臨床效果,推薦使用。不過,要想證明一個藥物對新冠肺炎有效,僅僅憑體外實(shí)驗(yàn)的抗病毒效果還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。即使是已經(jīng)上市的老藥,也需要經(jīng)過臨床實(shí)驗(yàn),等待隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照的試驗(yàn)結(jié)果。

        在市科委支持下,由上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院牽頭的一項(xiàng)“硫酸羥氯喹治療新冠肺炎(COVID-19)的隨機(jī)、對照、開放的多中心研究”于2020年2月15日正式注冊臨床。這項(xiàng)新冠肺炎研究被列入國家應(yīng)急科技攻關(guān)專項(xiàng)。

        在1個月時間里,瑞金醫(yī)院基本完成了羥氯喹治療新冠肺炎的臨床研究。研究表明,羥氯喹不能起到預(yù)防的作用,也不能起到使病毒轉(zhuǎn)陰的作用,該藥主要能發(fā)揮作用的時間段是在疾病的中后期。在病程的4~12天,病人癥狀明顯減輕,體內(nèi)淋巴細(xì)胞數(shù)量明顯增加,C-反應(yīng)蛋白明顯減少,在阻止患者從中期向危重癥轉(zhuǎn)變方面效果很好。對于羥氯喹無法有效使患者轉(zhuǎn)陰的問題,可能是因?yàn)樾鹿诜窝谆颊叩淖匀晦D(zhuǎn)陰率約50%,所以通過藥物導(dǎo)致的有效轉(zhuǎn)陰,比較難觀察到。

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