Cell最新研究:干扰素驱动的ACE2上调增强新冠病毒感染 | COVID-19一周精选【4.18-4.24】

2020-04-26 230文献解读

截至4月24日12时,CNGBdb病毒数据库(VirusDIP):

总数据量:GISAID EpiCoV™ 11915条,CNGBdb新冠病毒数据库1277 条;
上周新增(4.18~4.24):GISAID EpiCoV™ 2443条,CNGBdb新冠病毒数据库213条;
CNGBdb自主发布:75条新冠病毒组装数据,83条新冠病毒测序数据。

每周CNGBdb为您精选,COVID-19一周研究速览

标题:SARS-CoV-2受体ACE2是人气道上皮细胞干扰素刺激基因,并在组织中的特定细胞亚群中被检测到 期刊:Cell
DOI:10.1016/j.cell.2020.04.035
摘要:目前迫切需要了解引起2019冠状病毒病(COVID-19)的SARS-CoV-2的发病机制。SARS-CoV-2 S蛋白与ACE2结合,并与宿主蛋白酶(主要为TMPRSS2)协同作用,促进病毒进入细胞。在宿主组织中,SARS-CoV-2靶向的细胞亚群以及调控ACE2表达的因素仍然未知。在这里,我们利用健康和疾病中的人类、非人类灵长类和小鼠单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据集,在组织常驻细胞亚群中发现SARS-CoV-2的可能靶点。我们鉴定了II型肺泡细胞、回肠吸收性肠细胞和鼻杯状分泌细胞中ACE2和TMPRSS2共表达。值得注意的是,我们发现ACE2是一个人干扰素刺激基因(ISG),在体外使用气道上皮细胞,并将我们的发现扩展到体内病毒感染。我们的数据表明,SARS-CoV-2可以利用物种特异性干扰素驱动的ACE2上调来增强感染,而ACE2是肺损伤期间的组织保护介质。
*特别说明:这篇文章虽然已经得到了同行评议,并已被《Cell》接收,但还没有完成最终的校对工作,文中可能存在一些细节上的错误。为了让研究结果尽早公布,已在线发布此文:https://www.cell.com/pb-assets/products/coronavirus/CELL_CELL-D-20-00767.pdf.

标题:针对SARS-CoV-2主要蛋白酶的抗病毒候选药物的结构设计
期刊:Science
DOI:10.1126/science.abb4489
摘要:SARS-CoV-2是导致全球COVID-19爆发的病原。SARS-CoV-2的主要蛋白酶(Mpro)是介导病毒复制和转录的关键酶。我们设计并合成了两个针对Mpro的先导化合物(11a和11b)。两者均表现出良好的抑制活性和较强的抗SARS-CoV-2感染活性。SARS-CoV-2 Mpro与11a或11b的配合物的X射线晶体结构均在1.5Å分辨率下测定,11a和11b的醛基与Mpro的Cys145共价结合。两种化合物在体内均表现出良好的药代动力学特性,11a也表现出较低的毒性,表明这些化合物有开发成为抗SARS-CoV-2新药的潜力。

标题:SARS-CoV-2进入因子与先天免疫基因在鼻上皮细胞中高度表达
期刊:Nature Medicine
DOI:10.1126/science.abb4489
摘要:我们通过检测来自健康人供体多个组织的单细胞RNA序列数据中病毒进入相关基因的表达,研究SARS-CoV-2的潜在趋向性。我们在特定的呼吸、角膜和肠上皮细胞中共同检测了这些转录本,这可能解释了SARS-CoV-2的高效传播。这些基因在鼻上皮细胞中与参与先天免疫的基因共同表达,突出了细胞在病毒初始感染、传播和清除中的潜在作用。这项研究为进一步研究COVID-19患者的临床样本提供了有用的资源,我们以全面、开放和用户友好的方式在www.covid19cellatlas.org上提供了我们的数据。

标题:2020年1月至3月中国浙江省SARS-CoV-2感染患者的病毒载量动态和疾病严重性:回顾性队列研究
期刊:BMJ
DOI:https://doi.org/10.1136/bmj.m1443 
摘要:
目的:在中国浙江省流行病的前四个月中,评估在SARS-CoV-2感染的患者在疾病进展不同阶段的病毒载量。
设计:回顾性队列研究范围:中国浙江省COVID-19患者定点医院
参与者:96例确诊的SARS-CoV-2感染患者:轻度22例,重度74例。数据收集时间为2020年1月19日至2020年3月20日。
主要观察指标:在呼吸,粪便,血清和尿液样本中测得的核糖核酸(RNA)病毒载量。将循环阈值(一种核酸浓度的量度)绘制在基于标准产物构建的标准曲线上。通过电子病历的数据收集表获得流行病学,临床和实验室特征以及治疗和结果数据,并分析临床数据与疾病严重性之间的关系。
结果:入院后从患者中收集了3497份呼吸,粪便,血清和尿液样本,并评估了SARS-CoV-2 RNA病毒载量。通过测试痰液和唾液标本可确认所有患者均已感染。在55名患者(59%)的粪便中和39名患者(41%)的血清中检测到RNA。一名病人的尿样呈SARS-CoV-2阳性。大便病毒中位持续时间(22天,四分位数范围17-31天)明显长于呼吸道病毒(18天,13-29天;P=0.02)和血清病毒(16天,11-21天;P<0.001)。严重疾病患者(21天,14-30天)的呼吸道样本中病毒的持续时间明显长于轻度疾病患者(14天,10-21天;P = 0.04)。在轻度组中,病毒载量在发病后的第二周达到高峰,而在重度组中,病毒载量在第三周仍然很高。60岁以上患者和男性患者的病毒持续时间更长。
结论:大便样本中SARS-CoV-2的持续时间明显长于呼吸道和血清样本,凸显了在疫情防控中加强大便样本管理的必要性,病毒持续时间较长,负荷较高,在重症患者的呼吸道组织中出现高峰。

标题:妊娠中期羊水未检出SARS-CoV-2
期刊:Lancet Infectious Diseases
DOI:https://doi.org/10.1016/S1473-3099(20)30320-0
研究内容:关于SARS-CoV-2是否可以在子宫内从受感染的母亲传播给婴儿,存在争议。到目前为止,研究主要集中在怀孕后期的女性。我们报告了在妊娠早期被诊断为2019冠状病毒病(COVID-19)的两名孕妇的羊水中SARS-CoV-2检测为阴性。这项研究受到样本量小和缺乏脐带血的限制。然而,我们希望这些发现有助于了解妊娠早期SARS-CoV-2在宫内垂直传播的可能性。还需要更大规模的前瞻性研究和更多的数据。

标题:纽约地区5700例COVID-19患者的特征、合并症及预后
期刊:JAMA
DOI:10.1001/jama.2020.6775
研究内容:美国COVID-19住院患者的特征、临床表现和预后如何? 在这个包括纽约地区5700名COVID-19住院患者的病例系列中,最常见的合并症是高血压、肥胖症和糖尿病。出院或死亡(n = 2634)患者中,14.2%在重症监护室接受治疗,12.2%接受有创机械通气,3.2%接受肾脏替代治疗,21%死亡。本研究提供了纽约地区COVID-19住院患者的特征和早期结果。

预印本

预印本网站:bioRxiv
标题:快速开发SARS-CoV-2灭活疫苗
主要结论:一种纯化的SARS-CoV-2灭活疫苗候选株(PiCoVacc)通过诱导缺乏免疫病理学的有效体液反应,对非人类灵长类动物的SARS-CoV-2病毒株具有完全的保护作用。
DOI: https://doi.org/10.1101/2020.04.17.046375.

预印本网站:medRxiv
标题:患者源性突变影响SARS-CoV-2的致病性
主要结论:SARS-CoV-2已经获得了能够实质性改变其致病性功能的突变,并且不同变异毒株病毒载量方面的差异可达270倍。
DOI: https://doi.org/10.1101/2020.04.14.20060160.

预印本网站:medRxiv
标题:意大利北部贝加莫颗粒物质中发现SARS-Cov-2 RNA:第一个初步证据
主要结论:这是SARS-CoV-2 RNA在室外颗粒物中存在的第一个初步证据,表明在大气稳定和PM浓度较高的条件下,SARS-CoV-2可以与室外PM形成簇,通过降低其扩散系数,增强病毒在大气中的持久性。目前正在进一步证实这一初步证据,其中应包括实时评估SARS-CoV-2的活力及其吸附在颗粒物上的毒性。
DOI: https://doi.org/10.1101/2020.04.15.20065995.

参考文献:
[1] https://www.cell.com/pb-assets/products/coronavirus/CELL_CELL-D-20-00767.pdf. [2] Wenhao Dai, Bing Zhang,Haixia Su, et al.Structure-based design of antiviral drug candidates targeting the SARS-CoV-2 main protease.Science 22 Apr 2020:eabb4489 .  [3] Sungnak, W., Huang, N., Bécavin, C. et al. SARS-CoV-2 entry factors are highly expressed in nasal epithelial cells together with innate immune genes. Nat Med (2020). https://doi.org/10.1038/s41591-020-0868-6.
[4] Zheng S,Fan J,Yu F,et al.Viral load dynamics and disease severity in patients infected with SARS-CoV-2 in Zhejiang province, China, January-March 2020: retrospective cohort study.BMJ. 2020 Apr 21;369:m1443. 
[5] https://www.thelancet.com/journals/laninf/article/PIIS1473-3099(20)30320-0/fulltext.
[6] Richardson S,Hirsch JS,Narasimhan M,et al.Presenting Characteristics, Comorbidities, and Outcomes Among 5700 Patients Hospitalized With COVID-19 in the New York City Area.JAMA. 2020 Apr 22.
[7] Qiang Gao,et al.Rapid development of an inactivated vaccine for SARS-CoV-2.bioRxiv. 19  April, 2020.
[8] Hangping Yao,et al.Patient-derived mutations impact pathogenicity of SARS-CoV-2.medRxiv. 23 April, 2020.
[9] Leonardo Setti,et al.SARS-Cov-2 RNA Found on Particulate Matter of Bergamo in Northern Italy: First Preliminary Evidence.medRxiv. 18 April, 2020.
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