原标题:石正丽新论文聚焦中国地区蝙蝠冠状病毒:探讨起源与跨种传播

长期研究蝙蝠冠状病毒的中科院武汉病毒所石正丽等人在新冠病毒(SARS-Cov-2)的溯源工作方面继续推进。当地时间5月31日,来自美国环保生态健康联盟(EcoHealth Alliance)、中国科学院武汉病毒研究所、广东省生物资源应用研究所、澳大利亚昆士兰大学、杜克大学-新加坡国立大学医学院的研究团队在论文预印本平台BioRxiv上联合发表了一项研究,题为 “中国蝙蝠冠状病毒的起源与跨种传播(Origin and cross-species transmission of bat coronaviruses in China)”。

蝙蝠是SARS-Cov、SARS-Cov-2等多种冠状病毒(CoVs)的天然蓄水池,然而目前科学界对冠状病毒的进化和多样性仍所知甚少。研究团队利用贝叶斯统计框架和中国所有已知的蝙蝠冠状病毒(包括630个新的冠状病毒基因序列)的序列数据分析了它们的宏观进化、跨物种传播和在中国各地的分布情况。

研究团队发现,与β冠状病毒相比,α-冠状病毒的宿主切换更频繁,且能跨越亲缘关系更远的其他宿主,而β-冠状病毒受宿主限制更大。结果表明,菊头蝠属(Rhinolophus)及其下的菊头蝠科(Rhinolophidae)的科间和属间的宿主切换最为常见。这项分析还确定了中国冠状病毒进化多样性热点的宿主分类群和地理区域。

研究团队认为,这项研究可能有助于发现蝙蝠冠状病毒,用于主动监测人畜共患病。他们提示SARS-CoV-2可能起源于菊头蝠属蝙蝠,而与菊头蝠相比,全长基因组分析显示马来穿山甲不太可能是新冠病毒的起源。

该项研究的通讯作者为美国非盈利组织环保生态健康联盟疾病生态学家Peter Daszak教授,中科院武汉病毒研究所新发传染病研究中心主任、中科院高致病性病原生物学与生物安全重点实验室主任石正丽研究员。

研究包括630个大小在440bp左右的冠状病毒RNA依赖RNA聚合酶(RdRp)基因部分序列,这些测序样品来自中国各地采集的蝙蝠肛拭子或粪便;另外还包括608个序列,来自不同研究团队在GenBank中已发表的中国蝙蝠冠状病毒基因序列。

研究团队使用冠状病毒RdRp基因序列数据群,通过贝叶斯法重建系统发育树,分析了蝙蝠α-冠状病毒和β-冠状病毒的祖先宿主。

α-冠状病毒的系统发育树显示,蝙蝠α-冠状病毒由七个家系(L1-L7)组成,对应不同亚属。其中第一个α-冠状病毒家系对应于Rhinacovirus亚属,起源于菊头蝠科蝙蝠(rhinolophid bats),它包含蝙蝠冠状病毒HKU2相关和SADS相关的冠状病毒。

另外6个家系起源于蝙蝠科蝙蝠(vespertilionid bats)。Decacovirus亚属主要包括来自菊头蝠科和蹄蝠科的HKU10相关冠状病毒。此外,Myotocovirus、Pedacovirus和另一个尚未经确认的亚属包括来自蝙蝠科的HKU6、HKU-10、512相关的冠状病毒。Nyctacovirus亚属包括来来自蝙蝠科的冠状病毒,Minunacovirus亚属则包括来自长翼蝠科的HKU7、HKU8、1A、1B等冠状病毒。

研究团队认为,这7个家系表明蝙蝠之间发生频繁的跨种传播事件,菊头蝠科和蝙蝠科最有可能是蝙蝠α-冠状病毒的祖先宿主。

β-冠状病毒则由四个亚属组成。Merbecovirus亚属以蝙蝠科作为宿主,包括MERS相关冠状病毒、HKU4、HKU5冠状病毒;Nobecovirus亚属来自狐蝠科,包括HKU9冠状病毒; Hibecovirus亚属来自蹄蝠科;Sarbecovirus亚属主要包括来自菊头蝠的SARS相关冠状病毒和HKU3冠状病毒。

研究团队还指出,在Sarbecovirus亚属进化树上,新冠病毒SARS-CoV-2和来自马来菊头蝠、中菊头蝠以及穿山甲的冠状病毒亲缘关系最近。

研究团队认为,蝙蝠β-冠状病毒的进化祖先宿主也可能是菊头蝠科和蝙蝠科蝙蝠。

研究团队还比较了α-冠状病毒和β-冠状病毒的跨种传播情况。结果显示,α-冠状病毒跨科传播的发生率是β-冠状病毒的5倍。在α-冠状病毒中,来自菊头蝠科和长翼蝠科的跨科传播更加常见;而对β-冠状病毒来说,来自菊头蝠科的跨科传播最为常见。

研究团队还利用贝叶斯离散地理模型研究了中国蝙蝠冠状病毒在不同区域的传播扩散特征,他们将中国各地划分为6个动物地理区域:西南地区(SW)、北方地区(NO)、中北部地区(CN)、中部地区(CE)、南方地区(SO)和海南岛(HI)。

结果显示,在α-冠状病毒中,包括HKU2、SADS冠状病毒在内的Rhinacovirus亚属成员可能起源于南方地区;其它α-冠状病毒可能起源于西南地区并传播到其它地区。

在β-冠状病毒方面,南方地区可能是Merbecovirus亚属(包括HKU4、HKU5冠状病毒)和Sarbecovirus亚属(包括HKU3和SARS相关冠状病毒)的起源地。Nobecovirus(HKU9)和Hibecovirus亚属可能起源于西南地区。β-冠状病毒随后可能出现了由南方地区和中部地区向其他地区的扩散;最近也观察到由北方地区向南扩散。

研究团队以每单位时间估计迁移率来看,α-冠状病毒是β-冠状病毒的两倍多,南方地区是α-冠状病毒是β-冠状病毒总迁移事件发生最多的地区。α-冠状病毒在南方地区迁入和迁出事件最多,β-冠状病毒在北方地区和南方地区迁出事件最多,在南方地区和西南地区则迁入事件最多。

总的来说,研究团队认为,菊头蝠在中国蝙蝠α-冠状病毒的历史演化进程和跨种传播中扮演着重要角色。

另外,他们强调,对国内而言,未来的采样和病毒发现应重点关注中国南部和西南部这两个冠状病毒多样化的热点地区,也要关注有类似蝙蝠物种生活的邻近国家。他们提到,不能排除缅甸、老挝、越南或其他东南亚国家作为SARS-CoV-2祖先病毒的起源地。

责任编辑:范斯腾

原标题:中美科学家即将发布最新论文,推进新冠病毒宿主研究

5月31日,武汉病毒研究所石正丽研究员和美国生态健康联盟(EcoHealth Alliance)主席彼得·达什亚克(Peter Daszak)教授团队在科学预印版网站BioRxiv发表了关于蝙蝠冠状病毒跨物种传播的最新研究论文,这篇论文已经被《自然通讯》杂志接受,将于近期发表。

中美研究人员在这项研究中分析了在中国的所有已知蝙蝠冠状病毒数据,并着意追踪新冠病毒的传播路径。

研究分析了新冠病毒可能的宿主中华菊头蝠的进化,并指出菊头蝠的RaTG13病毒株和新冠病毒属于共同的进化分支,这加强了菊头蝠是新冠病毒宿主的证据。研究者认为从马来穿山甲的全基因序列比较来看,这种动物成为新冠病毒宿主的可能性不大。

《纽约时报》6月1日报道称,这项研究对蝙蝠和病毒演化进行了分析,结果支持新冠病毒宿主是菊头蝠的假设。不过,该研究并没有对此作出最终结论,因为关于新冠病毒目前尚有很多未知。

同时,研究者还强调,他们只分析了来自中国的蝙蝠冠状病毒,因此不能排除这种病毒是否同样存在于和中国接壤的东南亚地区。研究还拓展了科学界对蝙蝠冠状病毒的理解,特别是有关病毒演化和对人类的威胁程度。然而,美国政府之前取消资金支持的决定阻碍了研究进一步取得成果。

据《纽约时报》报道,这项研究的美国参与方生态健康联盟原本得到了美国政府300万美元的拨款支持,但最近款项被美国国家卫生研究院(NIH)取消。这在美国相关的科学家群体中引发巨大不满。

5月20日,31个美国科学家团体致信美国国家卫生研究院表示抗议。同时,还有77位诺贝尔奖得主写信要求国家卫生研究院调查取消该款项的原因。他们在信中表示,取消款项的决定看上去是由政治因素驱动的,而不是基于研究本身的科学价值。

责任编辑:范斯腾

“这次没有皱眉,而且我们是主动出击,快速反应。”第十三届全国政协常委、天津市科协主席、中国科学院院士饶子和回忆起2003年非典暴发之初,中科院领导找他进行SARS病毒蛋白质(主蛋白酶)结构的研究时,他的第一反应是皱眉头。而这次,饶子和的“底气”来自于17年来团队始终和病毒“过招”,多年的科研积累,让他在这次和新冠病毒的较量中占据先机。

自今年1月至今,他领衔的应急科研攻关团队成功解析出新型冠状病毒的两个重要靶点——主蛋白酶和RNA依赖的RNA聚合酶的三维结构信息,为开发针对新冠肺炎的药物奠定了重要基础。这两项研究,3月先后在国际权威期刊《自然》和《科学》上发表。

17年磨一剑和病毒“硬杠”

2003年非典暴发之时,饶子和临危受命,克服各种困难,组成了一支富有战斗力的“SARS研究小组”,仅3个月就在世界上解析了首个SARS病毒蛋白质(主蛋白酶)的三维空间结构,为抗SARS药物研发提供了关键结构依据。

自那以后,饶子和及其在中科院、清华大学、南开大学、上海科技大学的团队,就和冠状病毒“硬杠”上了。今年1月初,当新冠病毒初露端倪之时,饶子和就敏锐地捕捉到熟悉的“气味”,并且主动出击,开始了与新冠病毒的第一回合较量。

在拿到新冠病毒样本的一周时间内,饶子和/杨海涛课题组就已经测定表达新冠病毒3CL水解酶(Mpro)也就是主蛋白酶的高分辨率晶体结构。

“主蛋白酶就像一个手艺精湛的裁缝,通过它的‘魔剪’,将新型冠状病毒繁衍复制必需的两条超长复制酶多肽(pp1a和pp1ab)精准地‘剪’成多个零件(如RNA依赖的RNA聚合酶、解旋酶等等),然后进一步组装成一台庞大的复制转录机器,启动病毒的复制。”饶子和介绍说,“SARS病毒的主蛋白酶之前已经被我们‘破解’,而且我们从非典后,一直没有停止对冠状病毒的研究,因此此次面对新冠病毒,我们可以快速地看清它的真面目。”

当全国战“疫”打响之时,饶子和院士团队已经初战告捷。春节前夕,团队就在全世界率先公布了新冠病毒主蛋白酶的精细三维结构信息,并实现与国内外同行实时共享。

解密病毒为新药研发指明方向

“抗新冠病毒有3个重要的药靶,一个是主蛋白酶,我们已经破解。另外两个靶点中的‘RdRp(RNA依赖的RNA聚合酶)-nsp7-nsp8复合物’是冠状病毒复制/转录机制的又一关键核心。”饶子和介绍,新型冠状病毒在入侵细胞后,便开始大量复制和克隆。RNA聚合酶作为复制机器的核心部件,是病毒得以大量繁衍的关键,因而是最重要的抗病毒药靶之一。破坏该核心设备的功能,就能阻止病毒的“传宗接代”和数目扩增,达到最终的治疗目的。

“当时瑞德西韦被认为是一个在新冠肺炎的治疗中极具前景的临床药物。但由于RdRp三维结构完全未知,因此瑞德西韦如何精确靶向RdRp的机制不明了,这都为进一步开发更有效的抗病毒药物设置了重重障碍。”饶子和说。

“之前从没有人破解出来,我们研究SARS病毒的时候也没能破解它的RdRp,所以解析新冠病毒RdRp三维结构是我们的一个最重大的目标。”饶子和介绍,他们通过冷冻电镜破解RdRp的三维结构,虽然团队的技术水平很高,但是要把表达蛋白复合物做出来,还是有很大的难度。“只能靠反复实验,失败了再继续,没有捷径可走。”

春节只在家待了一天,大年初二一早饶子和就返回上海的实验室。“解析主蛋白酶的时候还能安稳睡觉,研究RdRp靶点的时候真是连续失眠多日,每天脑子里想的都是RdRp。”饶子和说,整个团队为了早日破解这个难题,也是通宵达旦地进行实验,并经常召开联合攻关会,反复讨论。

说起饶子和当时的着急程度,团队成员后来开玩笑说,饶老师当时急得连实验室里的苍蝇都“骂”了个遍。

最终经过上百次实验,饶子和院士团队率先在国际上成功解析新型冠状病毒RdRp近原子分辨率的三维空间结构,首次揭示了该病毒遗传物质转录复制机器核心“引擎”的结构特征。

看清病毒的结构,为的就是找到“破解之术”,饶子和院士团队的研究成果,为开发抗新冠肺炎的特效药开辟了新途径。饶子和表示,该结构的坐标与全世界共享,希望能和国内国际的科研人员合作,尽快开发出针对新冠肺炎的特效药,早日战胜这个人类共同的“敌人”。陈 曦

原标题:上海现有最后1例本地确诊病例治愈出院

上海市卫生健康委今日(1日)通报:3例新型冠状病毒肺炎病例,经定点医疗机构医护人员精心诊治和护理,专家组评估,认为符合国家卫生健康委最新的新型冠状病毒肺炎确诊病例出院标准,于今日出院。目前,上海已累计治愈出院660例。为做好出院患者的健康管理,卫生健康部门将对患者开展必要的随访观察。

病例1,中国籍,女,47岁,本地确诊病例,5月20日被确诊为新型冠状病毒肺炎确诊病例,转入市公共卫生临床中心。

病例2,中国籍,女,28岁,境外输入性病例,5月23日被确诊为新型冠状病毒肺炎确诊病例,转入市公共卫生临床中心。

病例3,中国籍,男,75岁,境外输入性病例,3月20日被确诊为新型冠状病毒肺炎确诊病例,转入市公共卫生临床中心。

(总台央视记者  陆学贤)

责任编辑:张申

原标题:中药学院师生为中医药抗疫国际化献策

来源:上海中医药大学

近日,中药学院药学专业16级本科学生宋泽家及博士二年级研究生万娜芭(Wan Najbah Nik Nabil)在中药学院席志超副研究员及徐宏喜教授的指导下,在世界中医药杂志(World Journal of Traditional Chinese Medicine)英文刊上发表了题为“全球中医药防治COVID-19的现状及未来展望”(Current global status and future development of Traditional Chinese Medicine in prevention and treatment of COVID-19)的论文。该论文对中国应用中医药治疗新冠病毒所取得的成果进行了归纳和总结,对世界不同国家应用中医药治疗新冠病毒的情况和限制因素进行了分析。此外,文章对未来中医药应用于治疗新冠病毒及其它感染性疾病所面临的困难、挑战和应对策略进行了探讨,并深入分析了中医药国际化的进程和未来趋势。为加强中医药防治新冠病毒的国际化提供参考。

此外,中药学院徐宏喜首席教授与香港中文大学中医学院Lisa 冼博士、张娟博士、林芝秀教授,香港浸会大学卞兆祥教授及上海中医药大学附属曙光医院周华教授等沪港中医药专家合作,在《药学学报》英文刊(Acta Pharmaceutica Sinica B)2020年第7期“Research on emerging COVID-19”专栏上发表题为“抗冠状病毒的活性天然化合物研究进展”(Bioactive Natural Compounds against Human Coronaviruses: A Review and Perspective)的论文。该论文对中药抗冠状病毒的活性成分及作用机制研究进行了系统深入的分析和讨论。文章介绍了冠状病毒的发生发展,总结了天然活性化合物、经典名方,中成药,中药汤剂等抗冠状病毒作用及其作用靶点研究成果,详细分析了这些中药及其成分在治疗新冠病毒COVID-19中的潜在作用,探讨了将中药及其主要活性成分开发成为临床新药的前景和挑战,为新冠病毒的治疗提供了新的思路,并为研发抑制新冠病毒的新药提供潜在天然药物选择。

新型冠状病毒肺炎引发了全球公共卫生危机,中医药在此次新冠病毒肺炎治疗过程中发挥了重要的作用,取得了显著的成绩。因此总结、分析和研究治疗新冠病毒中药的组成、物质基础、药理药效机制、药物代谢、不良反应,以及中西药合用相互作用等内容十分重要。用科学数据和研究成果向世界各国推荐中国中医药抗疫的宝贵经验,对推动中医药国际化具有实际的意义。随着世界各国对中医药接受程度的不断提高,中医药在未来抗击传染性疾病的斗争中将会发挥更重要的作用。

供稿:中药学院