新型冠狀病毒肺炎研究進(jìn)展

劉小柳 綜述，黃海麗，鄧玉容，肖昭君，張秀明 審校

(廣東省深圳市羅湖醫(yī)院集團(tuán)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室/深圳大學(xué)第三附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科，廣東深圳 518001)

病毒感染是引起急性呼吸道疾病的主要原因[1]。2003年暴發(fā)的嚴(yán)重急性呼吸綜合征(SARS)及2012年暴發(fā)的中東呼吸綜合征(MERS)均為冠狀病毒感染引起的急性呼吸道疾病。新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)感染導(dǎo)致的新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)是一種傳染性較強(qiáng)的急性呼吸道疾病，在世界范圍內(nèi)廣泛傳播，對(duì)全球的公共衛(wèi)生安全造成了巨大威脅[2-5]。全基因組測(cè)序和種系分析表明，SARS-CoV-2為冠狀病毒β屬，有包膜，顆粒呈圓形或橢圓形，基因組為線性單股正鏈RNA病毒，直徑60～140 mm，可引起人類呼吸道感染。SARS-CoV-2的基因組與蝙蝠SARS樣冠狀病毒(bat-SL-CoVZC45)的基因組同源性達(dá)85%以上，其基因組大小為29 891個(gè)核苷酸，包含兩端非翻譯區(qū)(UTR)基因和一個(gè)完整的開(kāi)放閱讀框(ORF)基因，可編碼9 860個(gè)氨基酸[6]。SARS-CoV-2基因組排列順序?yàn)椋?′-復(fù)制酶多聚糖蛋白(ORF1/ab)-結(jié)構(gòu)蛋白[刺突糖蛋白(S)-小包膜糖蛋白(E)-膜糖蛋白(M)-核衣殼蛋白(N)]-3′[6-7]。本文從流行病學(xué)、臨床特征、診斷技術(shù)、治療方法、感染控制與預(yù)防等方面對(duì)COVID-19的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 流行病學(xué)

流行病學(xué)研究表明，COVID-19通過(guò)呼吸道飛沫或密切接觸傳播[4]，潛伏期一般為5～7 d，最短可為1 d，最長(zhǎng)可達(dá)10 d，患者在感染潛伏期內(nèi)癥狀不典型，甚至毫無(wú)癥狀，是 COVID-19的潛在傳染源[8]，隔離觀察期一般設(shè)定為14 d。COVID-19可能源自市場(chǎng)或周邊地區(qū)攜帶SARS-CoV-2的蝙蝠或蝙蝠糞便[9]。除呼吸道飛沫傳播和接觸傳播外，消化道傳播可能也是COVID-19的另一條潛在傳播途徑。人群對(duì)COVID-19均普遍易感，主要的感染高危人群為老年人群和合并有基礎(chǔ)疾病的患者。

2 臨床特征

2.1臨床表現(xiàn) COVID-19與SARS具有許多相同的臨床表現(xiàn)[10]。COVID-19患者多以發(fā)熱、乏力、干咳為主要癥狀，部分可伴有鼻塞、流涕、咽痛和腹瀉等，輕型患者可僅表現(xiàn)為低熱、輕微乏力，重型患者可在感染1周后出現(xiàn)呼吸困難和低氧血癥，甚至迅速發(fā)展為急性呼吸窘迫綜合征、膿毒癥休克、代謝性酸中毒、凝血功能障礙，以及多器官功能障礙綜合征[11]。

2.2實(shí)驗(yàn)室檢查 COVID-19實(shí)驗(yàn)室檢查表現(xiàn)多樣，如外周血白細(xì)胞計(jì)數(shù)正?；驕p少，淋巴細(xì)胞絕對(duì)值減少，C反應(yīng)蛋白和紅細(xì)胞沉降率升高，D-二聚體和肌酸激酶水平升高[4]；晚期患者可出現(xiàn)白細(xì)胞介素-6、腫瘤壞死因子-α、干擾素-γ等促炎細(xì)胞因子的明顯升高[12]，具有“細(xì)胞因子風(fēng)暴”的特征。

2.3影像學(xué)檢查 所有疑似COVID-19的患者均建議接受肺部CT檢查[12]。確診患者早期肺部CT檢查特征表現(xiàn)為多發(fā)小斑片狀影和間質(zhì)改變，以肺外帶最為明顯；嚴(yán)重者可發(fā)展為雙肺多發(fā)磨玻璃影和間質(zhì)浸潤(rùn)；胸腔積液少見(jiàn)[13]。

2.4組織病理學(xué) CHAN等[14]研究發(fā)現(xiàn)，COVID-19患者肺部病理改變?yōu)榉翘禺愋匝仔苑磻?yīng)，肺泡上皮細(xì)胞嚴(yán)重脫落，肺泡間隔增寬，以及肺間質(zhì)小動(dòng)脈壁損傷，以上癥狀表明炎性反應(yīng)在整個(gè)疾病過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。

3 診斷技術(shù)

COVID-19的臨床診斷基于中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)和國(guó)家中醫(yī)藥管理局推薦的一系列臨床標(biāo)準(zhǔn)[15]，實(shí)驗(yàn)室診斷主要包括病毒培養(yǎng)、核酸檢測(cè)、基因測(cè)序、血清學(xué)檢測(cè)等，具體原理與優(yōu)缺點(diǎn)如下。

3.1SARS-CoV-2分離培養(yǎng) 診斷病毒感染的基本條件是鑒定出病原體。病原體鑒定主要包括病毒分離和病毒核酸檢測(cè)2個(gè)方面，其中病毒分離是實(shí)驗(yàn)室診斷病毒的“金標(biāo)準(zhǔn)”。病毒細(xì)胞培養(yǎng)能幫助實(shí)驗(yàn)室順利進(jìn)行下一步的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和合成代謝研究，病毒經(jīng)過(guò)純化和鑒定后，既可為臨床診斷提供有效的序列，也能為病毒疫苗的研發(fā)和抗病毒藥物的研制，以及病毒致病機(jī)制的研究做出貢獻(xiàn)，但是多數(shù)病毒細(xì)胞培養(yǎng)出現(xiàn)病變需要5～10 d[16]，培養(yǎng)周期長(zhǎng)，靈敏度和特異度低，顯然不能滿足臨床快速準(zhǔn)確檢測(cè)病毒的需求，需要尋求其他的確診方法。

3.2核酸檢測(cè) 核酸檢測(cè)具有靈敏度、特異度高的特點(diǎn)，SARS-CoV-2核酸檢測(cè)陽(yáng)性已被列為COVID-19的確診指標(biāo)。SARS-CoV-2的基因組為單鏈正向RNA[17-19]，因此需通過(guò)反轉(zhuǎn)錄酶合成互補(bǔ)的cDNA鏈，再以cDNA鏈為基礎(chǔ)進(jìn)行PCR擴(kuò)增[20]。當(dāng)前SARS-CoV-2的核酸檢測(cè)方法包括反轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR)[21]、實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-qPCR)、反轉(zhuǎn)錄環(huán)介導(dǎo)的等溫?cái)U(kuò)增(RT-LAMP)及實(shí)時(shí)RT-LAMP[22-23]，但核酸檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性需要結(jié)合標(biāo)本類型、標(biāo)本采集、保存與運(yùn)輸及患者感染進(jìn)程等影響因素來(lái)綜合分析。了解不同標(biāo)本中SARS-CoV-2的水平變化是確診COVID-19及判斷患者治療效果和預(yù)后的關(guān)鍵。人員操作、核酸提取、試劑盒性能等均可能造成核酸檢測(cè)出現(xiàn)假陰性或假陽(yáng)性結(jié)果，因此，實(shí)驗(yàn)室在做好質(zhì)量控制的同時(shí)應(yīng)結(jié)合臨床評(píng)價(jià)及檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性[24-25]。

3.3基因測(cè)序 病毒的全基因組測(cè)序是研究病毒進(jìn)化、毒力因子變異的基礎(chǔ)，對(duì)于完全未知的病毒，測(cè)序是必須的，其可以直接檢測(cè)病毒核酸堿基的排列順序。SARS-CoV-2與SARS冠狀病毒具有79.5%的同源性[26]，與NC-004718、bat-SL-CoVZC45和蝙蝠中檢測(cè)到的冠狀病毒bat/Yunnan/RaTG13/2013具有極高的基因組序列相似度(分別為80%、88%、96%)[27]。國(guó)家生物信息中心/國(guó)家基因組科學(xué)數(shù)據(jù)中心建立了SARS-CoV-2信息庫(kù)(https://bigd.big.ac.cn/ncov)，為SARS-CoV-2的檢測(cè)試劑盒研發(fā)、抗病毒藥物靶點(diǎn)設(shè)計(jì)等相關(guān)研究提供了支持。目前，SARS-CoV-2的全部序列測(cè)序面臨著所需儀器昂貴，檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，需專業(yè)生物信息學(xué)人員對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行解讀，測(cè)序技術(shù)不適合大規(guī)模檢測(cè)等問(wèn)題，因此，仍然需要開(kāi)發(fā)更為簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、高效的檢測(cè)方法。

3.4血清學(xué)檢測(cè) 由于SARS-CoV-2表面帶有多種結(jié)構(gòu)蛋白，利用抗原與抗體特異性結(jié)合的原理，可通過(guò)檢測(cè)抗體或抗原來(lái)反映病毒的存在。SARS-CoV-2特異性IgM抗體多在患者發(fā)病3～5 d后被檢測(cè)出陽(yáng)性，IgG抗體滴度在恢復(fù)期較急性期有4倍及以上增高[28]。目前，抗體血清學(xué)檢測(cè)主要采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)、間接免疫熒光試驗(yàn)和膠體金免疫層析法[29]。北京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心的團(tuán)隊(duì)提出，對(duì)康復(fù)期COVID-19患者血液中的B細(xì)胞進(jìn)行高通量單細(xì)胞測(cè)序，可找到多種SARS-CoV-2全人源抗體，通過(guò)對(duì)重組病毒蛋白進(jìn)行ELISA檢測(cè)可篩選出與病毒表面S蛋白的受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域(RBD)特異性結(jié)合的抗體。目前，體外細(xì)胞-活病毒結(jié)合試驗(yàn)及中和試驗(yàn)正在進(jìn)行中。

4 治療方法

4.1藥物治療 目前還未研發(fā)出治療COVID-19的特效藥物，只能采用非特異性治療措施來(lái)預(yù)防嚴(yán)重的并發(fā)癥，從而降低重型病例的發(fā)生率和病死率，常用方法包括：提供支持性護(hù)理和常規(guī)對(duì)癥治療，以及聯(lián)合中藥、激素類藥物進(jìn)行治療。此外，研究發(fā)現(xiàn)，廣譜抗菌藥物、抗病毒藥物、抗真菌藥物和干擾素能最大限度地降低SARS-CoV-2的感染風(fēng)險(xiǎn)[29-30]。

目前，關(guān)于COVID-19藥物治療的研究中，第一類是基于病毒的藥物研究，主要包括核苷酸類似物和人類免疫缺陷病毒蛋白酶抑制劑，上述兩類藥物可以減弱病毒感染機(jī)體導(dǎo)致的臨床癥狀[31]。在CHEN等[32]的研究中，有75例患者接受了如下治療：每天口服75 mg奧司他韋、500 mg洛匹那韋、500 mg利托那韋2次，以及靜脈注射0.25 g更昔洛韋，療程為3～14 d(根據(jù)病情變化調(diào)整)；在HUANG等[33]的研究中，所納入的41例患者中有38例接受了抗病毒治療；在WANG等[34]的研究中，接受奧司他韋治療的患者占89.9%(124/138)；在GUAN等[35]的研究中，有35.8%(393/1 099)的患者接受了奧司他韋治療；LU[36]的研究表明，瑞德西韋在治療COVID-19中具有較大潛力。瑞德西韋是一種治療埃博拉病毒的核苷酸類似物[37]，美國(guó)首例確診的COVID-19患者在靜脈注射瑞德西韋后血氧飽和度上升，雙下肺啰音消失[38]。瑞德西韋被世界衛(wèi)生組織認(rèn)為可能是目前唯一有效的COVID-19治療藥物，現(xiàn)已在多個(gè)國(guó)家啟動(dòng)瑞德西韋的隨機(jī)、雙盲及安慰劑對(duì)照的Ⅲ期臨床試驗(yàn)。其次，還有許多其他藥物正在研發(fā)中，包括臨床治療候選的EIDD-2801化合物，其已被證實(shí)具有治療季節(jié)性和大流行性流感病毒感染的潛力[39]。最后，鑒于中醫(yī)藥曾在SARS暴發(fā)、流行期間發(fā)揮了重要作用，因此，針對(duì)COVID-19，我國(guó)中醫(yī)藥專家推薦使用連花清瘟膠囊進(jìn)行治療[40]。此外，針對(duì)臨床治療的不同階段，中醫(yī)藥專家也給出了不同中藥處方和中成藥治療方案供臨床選擇，但從藥物研發(fā)角度考慮，將一種天然藥物或中藥的化學(xué)成分開(kāi)發(fā)成為新藥，其理論基礎(chǔ)、成藥性評(píng)價(jià)和基于循證醫(yī)學(xué)的研發(fā)過(guò)程必然會(huì)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

4.2疫苗 目前，全球已有15種疫苗候選產(chǎn)品正在試驗(yàn)驗(yàn)證階段[41]，運(yùn)用的技術(shù)有信使RNA、基于DNA的納米顆粒、合成和修飾的病毒樣顆粒等。目前，已知的SARS-CoV-2候選疫苗都具有安全性高、耐受性良好的特征，并能夠在研究者中引發(fā)相應(yīng)且適當(dāng)?shù)拿庖叻磻?yīng)[42]。位于SARS-CoV-2外膜S蛋白中的RBD介導(dǎo)受體在病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞時(shí)發(fā)揮主要作用[43]，由于其是中和抗體的主要靶標(biāo)[44]，因此可以作為潛在的疫苗候選物，以其為研究方向進(jìn)行研究或許可有助于在短時(shí)間內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)出針對(duì)SARS-CoV-2感染的潛在有效疫苗或治療劑。

5 控制與預(yù)防

COVID-19的控制與預(yù)防仍是當(dāng)前疾病研究的重點(diǎn)。為了減少COVID-19的感染率和病死率，避免更大規(guī)模的暴發(fā)和流行，迫切需要采取公共衛(wèi)生和感染控制措施以限制SARS-CoV-2的全球性傳播[43]。根據(jù)應(yīng)對(duì)MERS和SARS的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)[45]，當(dāng)前的首要任務(wù)是通過(guò)早期隔離感染人群、控制傳染源等疫情預(yù)防控制手段切斷病毒傳播，同時(shí)早期診斷和隔離可在一定程度上減少聚集性發(fā)病，也可為重癥患者爭(zhēng)取更多的治療時(shí)間。充分利用目前有限的藥物治療證據(jù)，制訂預(yù)防、控制和防止病毒傳播的藥物應(yīng)用戰(zhàn)略也是預(yù)防控制工作的關(guān)鍵。

目前，全國(guó)各地都應(yīng)建設(shè)防疫基礎(chǔ)設(shè)施，例如“小湯山”模式醫(yī)院和隔離病房；應(yīng)當(dāng)采取檢疫措施，及時(shí)公布疫情信息,以避免不必要的恐慌；個(gè)人避免病毒感染的最佳方法是遠(yuǎn)離感染者，并保證個(gè)人衛(wèi)生防護(hù)，例如勤洗手、戴口罩、通風(fēng)，避免與感染者密切接觸，避免食用生或半熟的肉類、蛋類，遵循良好的食品安全規(guī)范，倡導(dǎo)文明的生活方式，嚴(yán)厲打擊非法買賣、食用野生動(dòng)物。

6 小結(jié)與展望

COVID-19的暴發(fā)與流行無(wú)疑是對(duì)全球公共衛(wèi)生應(yīng)急反應(yīng)能力的一次巨大挑戰(zhàn)，但由于SARS-CoV-2的錯(cuò)配修復(fù)機(jī)制不完善，易引起變異，其是否會(huì)在頻繁的變異中獲得新的特性，表現(xiàn)出更強(qiáng)的傳染性和致病性?COVID-19無(wú)癥狀感染者、潛伏期和恢復(fù)期患者是否會(huì)成為新的傳染源？SARS-CoV-2是否會(huì)成為人類循環(huán)病毒？能否用病理解剖揭示COVID-19患者多器官的病理學(xué)、病理生理學(xué)，乃至免疫組織化學(xué)等方面的改變？以上問(wèn)題目前仍不明確。因此，有待深入研究SARS-CoV-2的進(jìn)化起源、致病機(jī)制、病毒檢測(cè)、特效藥物的研究、疫苗效果及安全性等問(wèn)題，施行以科學(xué)證據(jù)為基礎(chǔ)的疫情預(yù)防控制措施，同時(shí)完善公共衛(wèi)生及重大疫情管理體制。