解剖新冠病毒:“隐形杀手”为何致命?| 5000字深度分析
2020-03-19 17:34:54
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来源: 经济学人 

世界范围内,新冠疫情的确诊人数仍在节节攀升,各国市场震荡还远未结束。病毒没有国界,将其与特定地区或族群联系无助于全球协同抗疫的努力。而要攻克新冠病毒,必须加强国际合作、了解其特性和致病机理,并快速找到抑制病毒的特效药物。最详细的新冠病毒解剖报告,就在这篇五千字深度报道中,欢迎下载《经济学人·商论》免费阅读三月刊《解剖杀手》。

《经济学人·商论》三月刊五千字深度报道

《解剖杀手》(Anatomy of a killer)

全球科学家关于SARS-CoV-2(严重急性呼吸综合征冠状病毒2)争分夺秒展开了研究,自2月以来已经相继发表了300多篇论文并在公共数据库中存储了数百个基因组序列。对疫苗的攻关不仅发生在实验室。截至2月28日,中国临床试验注册中心列出了105项针对SARS-CoV-2的药物和疫苗试验。截至3月11日,美国的同类机构国家医学图书馆(National Library of Medicine)列出了84项试验。哪怕一种药物只能稍稍降低死亡率或疾病的严重程度,也可能对疾病的进程产生很大的影响。

人类对新冠病毒为何缺少防范?

直到2002年在广东省爆发SARS之前,很少有医生注意到冠状病毒。专注于人类疾病的病毒学家过去很少关注它们。尽管两种历史悠久的冠状病毒带来了15%至30%所谓“普通感冒”的症状,但它们没有在人类中引发严重的疾病。

那次疫情爆发后的一些研究凸显了一个事实:相关冠状病毒可以很容易地追随SARS的脚步,跨越物种屏障感染人类。不幸的是,这种风险并没有让人们着手开发针对此类病毒的特殊药物。当新冠病毒SARS-CoV-2(因其基因组与SARS冠状病毒非常相似而得名)如约而至时,人们手边并没有专门的抗冠状病毒药物来抵御它。

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新冠病毒为何如此致命?

SARS-CoV-2病毒颗粒——专业上称为“病毒体”——直径约90纳米,大约相当于它感染的人类肺部细胞的百万分之一大。它包含四种不同的蛋白质和一条RNA链。外层的蛋白质横贯了一层由产生病毒体的细胞提供的膜。这层由脂质制成的膜在遇到肥皂和水时会破裂,这就是为什么洗手是如此重要的防感染屏障。

各种各样的病毒将其基因存储在RNA上。诸如导致艾滋病的HIV等病毒一旦进入细胞,就会产生其RNA基因组的DNA副本。这使它们能够进入细胞核并留在那里多年。冠状病毒的做法更简单:它们的RNA被排列成看起来像信使RNA,而信使RNA会告诉细胞要制造什么蛋白质。一旦这种RNA进入细胞,被蒙蔽的蛋白质制造机器就开始读取病毒基因并制造它们描述的蛋白质。

病毒体与细胞之间的首次接触是由刺突蛋白完成的。这种蛋白质上有一个区域可以紧密结合ACE2,一种在某些人体细胞表面发现的蛋白质。ACE2在控制血压方面发挥作用。而武汉市一家医院的初步数据表明,高血压会增加感染者的死亡风险,糖尿病和心脏病也是如此。病毒的进入点与血压调节相关这一事实是否促成了这种风险,还有待观察。

病毒体将自身附着在ACE2分子上后,就会让细胞表面的另一个蛋白质俯首听命。这就是蛋白酶TMPRSS2。蛋白酶的存在就是为了裂解其他蛋白质,而该病毒让TMPRSS2乖乖切开刺突蛋白,从而暴露出称为融合肽的残端。这使病毒体进入细胞,之后它很快就能打开并释放其RNA(参见下图)。

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现有药物能起作用吗?

面临全球疫病大流行的紧迫现实,当前的重点是那些可能被现有药物击中的标靶。和最早的抗HIV药物一样,一些最有希望抗击SARS-CoV-2的疗法是被称为“核苷酸类似物”的分子。其中最受关注的药物是瑞德西韦(remdesivir)。它最初由美国生物技术公司吉利德科学(Gilead Sciences)研发用于治疗埃博拉热病。实验室测试表明,它可以对抗多种其他基于RNA的病毒,包括SARS冠状病毒,而现在相同的测试表明它也可以抑制SARS-CoV-2的复制。

目前有多个试验正在测试瑞德西韦对2019冠状病毒病患者的疗效。吉利德在亚洲组织了两个测试,共有1000名受感染者参与,预计将于4月中下旬出结果。其他核苷酸类似物药物也在检测中。位于武汉的病毒学国家重点实验室的一批研究人员筛查了七种已被批准用于其他用途的药物对SARS-CoV-2的效力,认为利巴韦林(ribavirin)具有一定潜力。

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