美國國立衛生研究院（NIH) 院長Dr.Francis Collins 于 2020年3月3日發表 “ 結構生物學為研制冠狀病毒疫苗指明了方向” 一文指出，對于這次新型冠狀病毒COVID-19疫苗的最終接種時間表會打破以往的速度記錄，但作為一種安全有效的疫苗，至少還需一年時間才能廣泛應用。
譯文：Ge.Frank 譯文如下：
引起COVID-19的病毒穗蛋白的原子水平結構，來源: 德克薩斯大學奧斯汀分校麥克萊倫實驗室
最近在中國爆發的一種新型冠狀病毒COVID-19，促使全球采取大規模行動來控制和減緩其傳播。盡管如此，從上月開始，該病毒已開始在中國以外的多個國家和地區傳播。
現在美國出現了一些病例，涉及一些最近沒有出國旅行的受影響的人。他們也沒有接觸過最近從中國或其他病毒傳播國家來的人。美國國立衛生研究院和其他美國公共衛生機構保持高度警惕，并調動了必要的資源，不僅在遏制疫情方面提供幫助，而且在開發挽救生命干預措施方面也提供了幫助。
在治療和預防方面，最近報道了一些令人鼓舞的消息。在創紀錄的時間內，一個由美國國家衛生研究院資助的研究小組創建了第一個有望用于疫苗開發的蛋白質靶點的原子尺度圖。這是新冠狀病毒上所謂的刺狀蛋白，它會導致COVID-19。如上圖所示，這個尖狀的表面附屬物(綠色)的一部分允許病毒與人類細胞上的受體結合，導致其他部分的突刺融合病毒和人類細胞膜。這個過程是病毒進入細胞并感染它們所必需的。
美國國立衛生研究院(NIH)疫苗研究中心(VRC)已經在對一種基于這種突刺蛋白的候選疫苗的小鼠進行臨床前研究，該中心是美國國家過敏和傳染病研究所(NIAID)的一部分。該疫苗在人體的早期I期臨床試驗預計將在幾周內開始。但在那之后還會有更多的步驟來測試安全性和有效性，然后再擴大生產數百萬劑量。盡管這一時間表有可能打破以往所有的疫苗接種的速度記錄，但一種安全有效的疫苗至少還需要一年時間才能廣泛應用。
冠狀病毒是一大類病毒，包括一些導致健康人“普通感冒”的病毒。事實上，這些病毒在世界各地都有發現，占成人上呼吸道感染的30%。
這次爆發的COVID-19標志著近年來第三次出現冠狀病毒導致一些人嚴重的疾病和死亡。早前的冠狀病毒爆發包括2002年末出現并在兩年后消失的SARS(嚴重急性呼吸系統綜合癥)和2012年出現并持續影響少數人的MERS(中東呼吸系統綜合癥)。
在COVID-19出現后不久，與SARS密切相關的新型冠狀病毒被確認為其病因。由美國國家衛生研究院資助的研究人員，包括曾在VRC任職、現任職于奧斯丁得克薩斯大學的詹森?麥克萊倫已經準備就緒。多年來，他們一直在與NIAID研究人員合作研究冠狀病毒，特別關注這些突刺蛋白。
就在中國科學家報告了[2]病毒的第一個基因組序列后兩周，麥克萊倫和他的同事設計并制造了它的穗蛋白樣本。重要的是，他的團隊早前已經開發出一種方法來鎖定冠狀病毒的突刺蛋白，使其形成一種形狀，使它們更容易通過高分辨率成像工具冷凍電子顯微鏡進行結構分析，并用于疫苗開發工作。
在與人類細胞融合并感染之前，研究人員鎖定了該蛋白的形狀，然后在短短12天內重建了其原子尺度的三維結構圖。他們的研究結果發表在《科學》雜志上，證實了引起COVID-19的病毒上的突起蛋白與它的近親SARS病毒非常相似。它似乎也比SARS病毒更緊密地結合人類細胞，這可能有助于解釋為什么新的冠狀病毒似乎更容易在人與人之間傳播，主要是通過呼吸傳播。
麥克萊倫的團隊和他的NIAID VRC同行也計劃使用穩定的spike蛋白作為探針，從COVID-19恢復的患者中分離自然產生的抗體。這些抗體可能成為接觸過病毒的人，如醫護人員，治療的基礎。
NIAID目前正與位于馬薩諸塞州劍橋市的Moderna生物技術公司合作，利用最新發現開發一種候選疫苗，使用信使RNA (mRNA)，即作為制造蛋白質模板的分子。其目的是通過誘導機體產生一種峰值蛋白，從而引發免疫反應和產生抗體。疫苗的早期臨床試驗預計將在未來幾周內開始。其他候選疫苗也處于臨床前開發階段。
與此同時，美國內布拉斯加大學醫學中心(University of Nebraska Medical Center)的生物控制單元[3]已經開始了針對COVID-19的第一個臨床試驗，以評估一種實驗性的治療方法。美國國立衛生研究院贊助的這項試驗將評估實驗性抗病毒藥物remdesivir在診斷為COVID-19的住院成年人中的安全性和有效性。第一個參與者是一名美國人，他在日本的鉆石公主號游輪上被隔離后被遣返回國。
如前所述，在美國感染COVID-19的風險目前很低，但情況正在迅速變化。該病毒的一個特點是在出現典型的流感樣發熱、咳嗽和呼吸短促癥狀之前有很長的潛伏期，因此很難被發現。事實上，感染病毒的人可能在長達兩周的時間內不會出現任何癥狀，這使得他們可以在此期間將病毒傳染給其他人。你可以在美國疾病控制和預防中心的網站上追蹤報道的病例。
隨著疫情在未來幾周和幾個月的持續，可以肯定的是，美國國立衛生研究院和其他美國公共衛生組織正在全力了解這種病毒，并開發更好的診斷、治療和疫苗。
參考文獻：
[1] Cryo-EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation. Wrapp D, Wang N, Corbett KS, Goldsmith JA, Hsieh CL, Abiona O, Graham BS, McLellan JS. Science. 2020 Feb 19.
[2] A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Wu F, Zhao S, Yu B, Chen YM, Wang W, Song ZG, Hu Y, Tao ZW, Tian JH, Pei YY, Yuan ML, Zhang YL, Dai FH, Liu Y, Wang QM, Zheng JJ, Xu L, Holmes EC, Zhang YZ. Nature. 2020 Feb 3.
[3] NIH clinical trial of remdesivir to treat COVID-19 begins. NIH News Release. Feb 25, 2020.
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