与病毒较量不只拼速度

"目前，武汉新冠状病毒和非典冠状病毒在受体结合途径上似乎非常相似."1月21日，中国科学院上海巴斯德研究所研究员郝佩在接受《中国科学日报》采访时表示。

同一天，郝佩与中国军事医学研究院国家应急防控药物工程技术研究中心研究员钟武和中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员李璇合作，在《中国科学:生命科学》上发表了一篇在线文章，揭示了武汉新型冠状病毒的进化起源和感染的分子途径。

“研究结果将在获得测序结果后10天内公布，而且速度非常快。”中国工程院院士、军事医学研究所药物化学家宋丽告诉记者，这项研究为科学防控、制定防控战略和开发检测/干预技术提供了科学依据。

在抓紧时间防控新病毒的同时，宋丽和几位专家在接受《中国科学日报》采访时，呼吁中国加强应对传染病的科技储备，通过准备、科学预测和先期部署，增强应对传染病特别是“来无影去无踪”的病毒性传染病的科技支撑能力。

类似于非典冠状病毒结合受体模式

通过2003年武汉新冠状病毒与SARS-CoV和MERS-CoV的全基因组比较，郝佩等发现新病毒与后两者的平均序列相似度分别为70%和40%。其中，不同冠状病毒与宿主细胞相互作用的关键尖峰基因(编码S蛋白)有较大差异。

尽管武汉新冠状病毒S-蛋白中与人血管紧张素转换酶2蛋白结合的5个关键氨基酸中有4个发生了变化，但这些变化的氨基酸总体上完美地保持了非典冠状病毒S-蛋白与血管紧张素转换酶2蛋白相互作用的原始结构构象。

对此，作者在文章中解释说，尽管武汉新冠状病毒的新结构与ACE2蛋白之间的相互作用能力由于一些氢键的缺失而降低，但它仍然达到了很强的结合*能。

“非典”是一种当时在中国被彻底研究过的病毒。它通过与人类ACE2蛋白的相互作用进入人体。”郝佩说，“这表明武汉新型冠状病毒通过S蛋白与人血管紧张素转换酶2相互作用的分子机制感染人呼吸道上皮细胞。”

然而，宋丽说，目前的研究表明，武汉的新型冠状病毒可能会感染呼吸道上皮细胞，如非典病毒。然而，事实上，通过研究计算机模拟的分子动力学，很难准确地判断其强度。

"病毒传播的能力不仅包括与受体的结合，还包括病毒的复制和攻击能力."郝佩告诉记者。研究小组将在春节前发表这篇文章，希望能促使抗原检测和药物开发领域的研究人员在此基础上开展进一步的研究。

据报道，这项研究的数据是基于生物医学研究所张永珍教授和他的团队完成的新冠状病毒基因测序。对此，郝佩表示，这些数据是追踪病毒和所有其他研究的基础。

“一次性”研究限制了与时间的赛跑。

武汉新型冠状病毒的快速测序、病毒诊断试剂盒的开发、药物抗体的寻找以及预防和控制措施的快速采用……大学、科研机构、企业和*都在“与时间赛跑”，以防止更多的人被感染。

许多专家表示对预防和控制这一流行病有信心。非典战役后，中国应对突发传染病的能力从监测预警到防控体系都有了很大提高。然而，他们也指出仍然存在不足。

宋丽说，中国仍然需要准备应对传染病的药物和疫苗，尤其是病毒性传染病。“像这种武汉新型冠状病毒，发生后再做药物研究肯定为时已晚。制造一种药物需要时间，通常需要十年或数十亿美元。用应急研究和发展来解决防疫和控制问题是不现实的。”他说。

在这方面，他认为“科学预测和先进部署”非常重要。宋丽记得在非典期间，每个人都很清楚这个问题的重要性。不幸的是，尽管那一年部署了许多任务，但在非典之后，对冠状病毒的科学研究没有继续下去。

复旦大学基础医学院教授蒋世波是那一年幸存下来的少数几个研究小组之一。蒋世波说，由于武汉新冠状病毒和非典冠状病毒在受体结合域(RBD)上有很大的相似性，而且它们的HR2区具有相同的氨基酸序列，因此它们在世界上开发的第一个广谱抗冠状病毒多肽EK1可能适用于处理这种新型病毒，该多肽目前正在武汉进行测试。

与此同时，其团队与美国贝勒大学合作开发的抗非典候选疫苗是世界上为数不多的高效、安全的抗非典候选疫苗之一。它的临床前测试于2017年完成，它将作为战略储备，等待进入临床测试的机会和资金。该疫苗诱导的抗体可能对武汉新型冠状病毒有交叉中和作用。如果能通过实验得到验证，它可能会尽快推向临床试验。

“我们在抗冠状病毒多肽、抗体和疫苗方面的研究在国际上仍相对较快，但目前的主要困难是我们没有资金将这些候选药物或疫苗推向临床试验。”蒋世波告诉《中国科学》。

他说，这是因为大多数冠状病毒对人类危害很小，所以相关药物和疫苗“没有市场”。即使是高致病性和致死性病原体，如传染性非典型肺炎-传染性非典型肺炎和多发性硬化症-传染性非典型肺炎，也往往是“短暂的”，在流行期过后可能永远不会出现。

“他们的市场前景并不明朗，没有肝炎或癌症那么大，所以制药公司和投资公司对研发类似的药物和疫苗来对抗新出现的传染病几乎不感兴趣。据我所知，近年来中国很少有人生产抗非典药物和疫苗，绝大多数P3实验室也不再被允许进行非典冠状病毒研究。”蒋世波说道。

另一方面，国家能够提供的资金通常非常有限，只能用于基础研究，而临床试验需要大量资金。蒋世波说，根据他自己在美国开发抗艾滋病多肽药物的经验，将多肽药物推向市场往往需要近10年时间和数亿美元，而中国基本上没有公司愿意这样做。“这是目前最大的困难。”他说。

提前部署以弥补“短板”

一旦发生，病毒性传染病的爆发往往会给一个国家造成巨大的经济损失。蒋世波说，举例来说，非典让中国损失了数千亿元人民币，而2015年在韩国流行了一个多月之后，MERS损失了数百亿美元。“从这个角度看，国家应该加大对高致病性传染病新疫情研究的支持力度，并持之以恒。”他补充道。

"像非典一样，病毒性传染病总是这样:来去无踪."宋丽表示，未来影响我国的主要病毒性传染病肯定会卷土重来，因此我们要未雨绸缪，重点开发广谱抗病毒药物，为开发针对突发疫情的靶向疫苗赢得宝贵时间。

他呼吁国家加强对防疫和控制的科技支持，并对药物和疫苗的研发给予长期和稳定的支持。与此同时，科学家还应该忍受孤独，对有效预防和控制新的传染病爆发和开发广谱抗病毒药物进行长期科学研究，以便他们能够从容应对疫情。

相关论文信息:https://doi.org/10.1007/s11427-020-1637-5