新型冠状病毒肺炎(COVID-19)是21世纪第三次由冠状病毒引发的流行病,并导致全球大规模感染和死亡,造成全球性公共卫生事件。基于在防控重症急性呼吸综合征(SARS)和中东呼吸综合征(MERS)两次疫情中积累的经验,中国迅速确定病毒传播途径,总结临床特点,提出治疗干预措施并开展疫苗研发,在科学界发挥了关键作用。尽管针对COVID-19的研究取得了快速进展,但在追溯病毒起源、明确传播途径和解析致病机制等方面仍有待进一步研究。目前仍需建立更具针对性的临床治疗方案以及研发特效药。本文总结了中国针对COVID-19防控的主要策略及研究进展,以期为全球疫情防控提供有用的信息。
传统上,识别第一个感染病例(零号病人)是追溯病毒来源的关键,但是,常常很难找到零号病人。特别是如果零号病人无症状或症状非常轻微,无看医生或相关病情记录,可能永远也无法找到。因此,是否可以跳过零号病人追溯到病毒的来源?针对上述问题,研究中分析了人类历史上的病毒暴发以及病毒在环境中的存活时间等。发现很大比例的疫情事件都是由人类直接接触带有传染性病毒的环境介质而引起的,同时病毒可以在环境介质中长期保持活性。另一方面,随着人类活动能力不断增强,与动物等生存空间的逐渐重叠,人类与带病毒环境介质(我们称之为'环境准宿主')之间的接触大大增加。因此,研究中提出了跳过零号病人在环境中追溯病毒来源的可能路径,即以携带SARS-CoV-2或RaTG3相关冠状病毒的环境介质为目标,基于自然宿主–环境介质(环境准宿主)–人的传播路径,进行新冠病毒溯源。
新近暴发的新冠病毒肺炎(COVID-19)已成为危害全球健康的紧急事件。现有证据表明,新冠病毒(SARS-CoV-2)与其他冠状病毒(如SARS-CoV和MERS-CoV)的基因序列具有相似性。因此, 针对现存冠状病毒的引发疾病的机制研究和在治疗SARS时所取得的经验和教训,可咨今天对抗新冠病毒引发疾病的参考。COVID-19患者的临床病理特征提示患者在病情进展过程中通常会经历五个发展阶段:大量病毒感染、免疫系统抑制、细胞因子风暴、多器官损伤及后期的肺纤维化样改变, 严重者常导致死亡。早期阻断疾病进展是取得治疗成功的关键。但是,目前尚无针对COVID-19的 特效药物或疫苗,世界卫生组织(WHO)正敦促尽快建立新型预防和治疗策略。传统中医药(TCM) 对于疫病的防治的实践已经积累了几千年的有用经验,它通过整体调节机体功能发挥疗效。在此次疫情中,中医药作为替代治疗或与西药联合使用,在疫情防控中发挥了重要的作用。本文总结了此次抗疫过程中中国国家和省级机构推荐使用的中药复方和中成药的潜在用途和治疗机制,以期发现其治疗COVID-19的潜在科学内涵。同时,整合应用多种组学及转化医学技术开展基础与临床研究有望进一步证实中药复方的治疗机制。
在新发突发传染病的早期阶段,快速应对对于疫情防控至关重要。用于控制疫情的公共假期能为大规模、迅速地进行社会隔离和其他举措提供关键的时间窗口期。本研究的目的是探讨抗疫假期的起始时间节点和持续时间对中国早期新冠病毒肺炎疫情传播的影响。我们开发了一个房室模型来模拟从2020年1月开始中国新冠病毒肺炎疫情的动态传播;预测并比较了春节期间在有抗疫假期和没有抗疫假期下的疫情传播;考虑了抗疫假期在不同持续时间、不同起始时间节点,以及在关于病毒传播率的不同假设下的多种情况;估计了在不同情况下达到某些感染阈值所需的天数延迟。结果表明,中国的抗疫假期使新冠病毒肺炎疫情的传播停滞了许多天。与不设抗疫假期的场景相比,基础场景的抗疫假期(湖北省为21 d,中国所有其他省为10 d)可使确诊感染100 000例的时间延迟7.54 d。持续时间更长的抗疫假期会对疫情防控产生更大的影响。为期21 d的全国性抗疫假期可使确诊感染100 000例的时间延迟近10 d。此外,研究发现,在新发突发传染病较早阶段实施抗疫假期比较晚阶段实施对遏制疫情蔓延更有效,抗疫假期期间采取额外的控制措施可以增强疫情控制效果。总之,抗疫假期能够通过有效地减少人群的社交接触频率及范围,从而减缓疫情的传播。抗疫假期使得新冠病毒肺炎传播暂时停滞,为疫情防控争取了时间,科学家可用争取的时间来发现传播途径并确定有效的公共卫生干预措施,政府可用争取的时间来完善基础设施、调配医疗用品、培训和部署专业人力资源,从而为长期防控做好准备。
新冠病毒肺炎疫情期间,口罩成为不可或缺的防控利器和战略物资。如何科学、安全、有效地重复 使用口罩,让每一只口罩发挥最大效能,数倍甚至十倍以上地提高防护口罩的有效使用时间,是疫情防控所急需解决的关键科技问题。我们提出了'口罩荷电再生重复使用'的技术方法,并开展了再生口罩性能评价。首先将使用后的口罩浸泡在56 °C以上热水中30 min进行消毒处理,随后采用普通家用电吹风机等对'失效'的口罩进行吹干荷电处理,使口罩可重新荷电而再生静电效应。 对市售的三类典型口罩(一次性医用口罩、医用外科口罩、KN95级防护口罩)进行'热水泡灭毒 +荷电再生'处理,实验证明其过滤层微观结构和口罩抗渗水性均无明显变化,再生口罩对非油性 颗粒物的过滤效率满足相关口罩指标要求。相关研究结果为新冠病毒肺炎疫情期间的口罩荷电再 生重复使用提供了参考。进一步研究了真人佩戴过程对不同初始性能的口罩的性能演变。浙江闰土股份有限公司在2月20日至3月30日期间应用'口罩荷电再生重复使用技术',将原先每个员工每 日发放一个一次性医用口罩,改为每个员工每三日发放一个一次性医用口罩,节约口罩12.25万只, 降低了公司的口罩使用量,也确保了防疫工作的正常开展。本文基于真实佩戴口罩的研究,建立了基于荧光纳米颗粒渗透探伤的口罩检测新方法,为可重复使用口罩材料设计、结构优化和性能综合评价提供参考。
实时逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测早期新冠病毒肺炎(COVID-19)患者的痰液或鼻咽拭子中的病毒RNA阳性率较低。同时,COVID-19的计算机断层扫描(CT)影像学的临床表现有其自身的特点,不同于甲型流感病毒性肺炎(IAVP)等其他类型的病毒性肺炎。本研究旨在应用深度学习技术,建立COVID-19、IAVP及健康人群肺部CT的早期筛查模型。本研究共采集618份CT样本,其中219份样本来自110例COVID-19患者(平均年龄50岁,其中男性63例,占57.3%),224份样本来自224例IAVP患者(平均年龄61岁,其中男性156例,占69.6%),175份样本来自健康人群(平均年龄39岁,其中男性97例,占55.4%)。所有CT样本均来自浙江省三家COVID-19定点收治医院。我们首先利用胸部CT图像集的三维(3D)深度学习模型分割出候选感染区域,然后利用位置敏感机制深度学习网络将这些分离的图像归类为COVID-19、IAVP以及与感染无关(ITI)的图像,并且输出相应置信度得分。最后,用Noisy-OR贝叶斯函数计算每份CT病例的感染类型及总置信度。测试数据集的实验结果表明,从整体CT病例来看,本研究利用深度学习系统建立的COVID-19患者的早期筛查模型的总体准确率为86.7%。该模型有望成为一线临床医生诊断COVID-19的一种有效的辅助方法。
快速、准确地诊断以及及时对感染严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)的患者进行隔离被认为是抗击新冠病毒肺炎(COVID-19)大流行的最有效的措施。本文介绍了一款高通量、多指标的等温扩增检测平台(RTisochipTM-W),该平台使用离心式微流控芯片,在90 min内即可完成一次运行,从16个样本中检测出包括SARS-CoV-2在内的19种常见呼吸道病毒。通过RTisochipTM-W系统检测的所有病毒的检出限均等于或小于50拷贝· μL−1,与常规逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)灵敏度相当。该系统具有重复性好、鲁棒性强和特异性高的优点。最后,使用RTisochipTM-W系统对201例临床前样本、14例COVID-19阳性临床样本、25例临床确诊样本以及614例来自呼吸道感染或疑似感染的患者的临床样本进行了测试。测试结果与临床诊断结果吻合良好,也反映出呼吸道传染病的流行特征。在对SARS-CoV-2的诊断上,RTisochipTM-W系统与参考试剂盒的一致性达到98.15%。基于大量的测试结果,我们相信RTisochipTM-W系统是一款抗击COVID-19大流行的强有力工具。
自新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019, COVID-19)疫情发生以来,中国大多数的病例集中在武汉市。虽然早期病例数和死亡人数迅速增加,但通过采取多种防控措施,疫情得以快速遏制。纵观全球,疫情已蔓延至全球六大洲的187个国家,确诊病例数已超过300万,这一数字仍在快速增长。在此特殊背景下,有必要对我国疫情防控措施开展科学的、定量的评估,为全球疫情防控提供决策依据。为此,本研究评估了临床诊断标准实施和全城症状排查对武汉市疫情控制的贡献。考虑COVID-19的传播机理、隔离措施等,建立SEIR+Q传播动力学模型。基于武汉市截至2020年2月14日官方公布的每日确诊病例数和未确诊的临床诊断病例数进行建模,并预测2月14日以后的疫情态势。基于实际疫情数据,与模型预测趋势相比较,评价防控措施效果。结果显示,若维持2月14日以前防控措施不变,那么预测将于3月25日和4月29日,每日新增病例数分别降至100例和10例以下,将于5月31日首次现零。而事实上,截至3月6日,武汉市每日新增病例数降至100例以下,截至3月11日降至10例以下,3月18日首次实现零增长,较之模型预测结果分别提前了19 d、49 d和74 d。截至3月30日,实际累计病例数为50 006例,比模型预测值减少19 951例。有效再生数[effective reproductive number, R(t)]分析显示,2月6−10日的第一次全城症状排查后,R(t)显现出下降趋势,2月12−14日的临床诊断标准实施和2月17−19日的第二次全城症状排查后,R(t)显现出较大的降幅,与实际情况较为一致。综上所述,武汉市临床诊断标准的实施和全城症状排查等综合防控措施成效显著,可为世界各国的疫情防控决策提供科学依据。
自2019年12月新型冠状病毒肺炎(Coronavirus Disease 2019, COVID-19)暴发以来,已有大量相关临床研究完成注册或已启动。然而,不同研究间临床结局指标存在显著的异质性,同时一些不关键的指标会造成研究资源的浪费。本研究旨在构建COVID-19临床试验核心结局指标集(core outcome set, COS),为相关临床研究方案设计、开展和证据转化提供参考。本研究的实施参照《有效性试验核心结局指标(COMET)手册》(1.0版),研究组成员包括呼吸系统和危重医学、中医学、循证医学、临床药理学、统计学专家以及医学杂志编辑等。通过检索临床试验注册网站(chictr.org.cn和clinicaltrials.gov)中COVID-19相关临床研究方案,提取方案中的结局指标,形成指标池。78个COVID-19临床试验方案纳入研究,收集结局指标259个,合并规范后确定132个结局指标,涉及7个指标域。经遴选,形成了包括58个结局指标在内的初始指标清单。经过两轮德尔菲调查和一轮共识会议,最终确立针对COVID-19不同临床分型的核心指标集(COS-COVID)。COS-COVID包括1个轻型指标(病毒核酸检测转阴时间)、4个普通型指标(住院时间、复合事件发生率、临床症状积分和病毒核酸检测转阴时间)、5个重型指标(复合事件发生率、住院时间、PaO2/FiO2、机械通气时间和病毒核酸检测转阴时间)、1个危重型指标(全因死亡率)及1个康复期指标(肺功能)。COS-COVID作为目前临床评价COVID-19干预效果最具临床价值及操作性的指标集合,对证据评估和决策具有重要意义。随着对疾病认知的不断深入和COS-COVID应用的反馈,课题组将对本核心指标集进行进一步完善并更新。
2013年,H7N9病毒在哺乳动物宿主之间迅速传播,并具有人与人之间传播的风险。患者表现为重症肺炎、急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)和呼吸衰竭。间充质干细胞(mesenchymal stem cell, MSC)移植在病毒性肺炎的治疗中有广阔的前景,并于2013年作为应急性治疗方法来治疗H7N9感染的ARDS。该研究在单中心开展,为开放式临床研究。根据自愿和知情同意的原则,17例H7N9感染的ARDS患者移植同种异体经血来源的MSC作为治疗组,44例H7N9感染的ARDS患者作为对照组。与对照组相比,MSC移植显著降低了ARDS病死率(MSC治疗组和对照组死亡率分别为17.6%和54.5%)。此外,在对4名MSC移植患者进行为期5年的随访中,未发现MSC移植产生有害影响。总体而言,该研究结果表明MSC移植显著提高了H7N9感染的ARDS的存活率,并为开展临床前和临床应用MSC治疗H7N9感染的ARDS的研究提供了理论基础。由于H7N9和2019新型冠状病毒性肺炎(coronavirus disease 2019, COVID-19)临床表现相似(如ARDS和呼吸衰竭),并继发多器官功能障碍,因此基于MSC的疗法可能为COVID-19所致的ARDS患者获益。
在全球肆虐的严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)导致了大量人群感染,血管紧张素转化酶2(angiotensin-converting enzyme 2, ACE2)是SARS-CoV和SARS-CoV-2的受体蛋白。然而是否存在SARS-CoV-2的垂直传播仍颇有争议。为了探讨SARS-CoV-2垂直传播的潜在风险,我们利用已发表的单细胞转录组数据观察了围着床期胚胎和母胎界面上ACE2和TMPRSS2(编码跨膜丝氨酸蛋白酶2)的转录表达情况。结果显示,ACE2和TMPRSS2在第6天(D6)围着床期胚胎的滋养外胚层(trophectoderm, TE)细胞、妊娠第8周的合胞滋养层(syncytiotrophoblast at 8 weeks of gestation, STB_8W)细胞以及妊娠第24周的绒毛外滋养层(extravillous trophoblasts at 24 weeks of gestation, EVT_24W)细胞中均存在明显的共表达现象,表明这些细胞类群可能易被SARS-CoV-2感染。在这三个细胞类群中,ACE2阳性表达细胞相对于阴性细胞在自噬和免疫相关过程中存在差异。尽管ACE2的表达水平在围着床期胚胎中没有表现出性别偏差,但是其在D6 TE、第6天围着床期胚胎的原始内胚层(D6 primitive endoderm, D6 PE)细胞以及ACE2阳性表达的STB细胞中存在明显的性别差异。这表明围着床期发育第6天以及妊娠期胚胎对SARS-CoV-2的易感性可能存在性别差异。我们的结果揭示了胚胎移植过程中,围着床期以及妊娠期胚胎面临着SARSCoV-2的潜在感染风险。
据报道,糖尿病及其相关的代谢性疾病是新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019, COVID-19)患者的主要合并症。这项临床研究旨在调查有或没有合并糖尿病的COVID-19患者的临床特征、影像学和实验室检查、并发症、治疗方法以及临床结局。这项回顾性研究纳入2020年1月12日至3月25日208例经实验室确认的COVID-19的住院患者(≥45岁)。分析病历信息包括临床特征、影像学和实验室检查、并发症、治疗和临床结果。其中,96名(46.2%)患者患有2型糖尿病。在COVID-19合并2型糖尿病患者中,高血压(58.3% vs. 31.2%)、冠心病(17.1% vs. 8.0%)和慢性肾脏病(6.2% vs. 0%)的共存率明显高于没有2型糖尿病的COVID-19患者。COVID-19合并2型糖尿病患者的CT胸部扫描异常频率和程度显著增加,包括毛玻璃样混浊(85.6% vs. 64.9%, P < 0.001)和双侧斑片状阴影(76.7% vs. 37.8%, P < 0.001)。此外,患有糖尿病的COVID-19患者的血糖水平[7.23 mmol·L‒1 (IQR: 5.80~9.29) vs. 5.46 mmol·L‒1 (IQR: 5.00~6.46)]、血液中低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)[2.21 mmol·L‒1 (IQR: 1.67~2.76) vs. 1.75 mmol·L‒1 (IQR: 1.27~2.01)]和收缩压[130 mmHg (IQR: 120~142) vs. 122 mmHg (IQR: 110~137), P < 0.001]显著高于没有糖尿病的患者(P < 0.001)。2型糖尿病和其他代谢性疾病共存于COVID-19患者中,这可能会增加发病率并加重COVID-19的病情。血糖和脂质代谢的最佳管理是确保更好的临床结果的关键。对于患有糖尿病及其他基础和慢性代谢性疾病的COVID-19患者,应提高临床警惕性。
新冠病毒肺炎(COVID-19)是一种高度传染性疾病。与H7N9感染相似,COVID-19的典型临床表现是肺炎和细胞因子风暴。我们在既往研究中观察到H7N9患者存在肠道菌群失调。然而,肠道微生物菌群与COVID-19之间的关系尚未明确。本研究共纳入了57名COVID-19患者,其中包括20例普通型、19例重型以及18例危重型。本研究的目的是利用定量聚合酶链反应(q-PCR),研究COVID-19患者的10种主要肠道优势菌群的丰度变化,从而建立这些菌群与COVID-19临床指标之间的相关性。结果表明,COVID-19患者的10种主要肠道菌群丰度出现变化,这些肠道微生物菌群的变化与疾病严重程度和血液学指标有关。产丁酸菌,如普拉梭菌(Faecalibacterium prausnitzii)、酪酸梭菌(Clostridium butyricum)、柔嫩梭菌(Clostridium leptum)、直肠真杆菌(Eubacterium rectale)的丰度显著降低,细菌群落的这些变化有助于区分危重型与普通型和重型患者。此外,常见的条件致病菌肠球菌(Enterococcus, Ec)和肠杆菌科细菌(Enterobacteriaceae, E)的丰度在COVID-19患者中增加,尤其对于预后较差的危重型患者。这些结果表明,这些肠道优势菌群可作为COVID-19的诊断生物标志物,并且Ec/E值可用于预测危重型患者预后。
目前,尚无有效疗法可治愈由新型冠状病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)引起的新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019, COVID-19)。为了评估抗病毒药物特力阿扎维林治疗COVID-19的有效性和安全性,本研究针对感染COVID-19的成年住院患者开展了一项随机双盲对照试验。本研究从10个分中心招募COVID-19患者,并将患者按1:1的比例随机分为两组。试验组的患者每天服用250 mg的特力阿扎维林药物3~4次,对照组患者则服用安慰剂,为期共7 d。主要结局指标为临床改善时间,临床改善时间的定义为随机分组28 d内患者的体温、呼吸频率、血氧饱和度、咳嗽频率和肺CT(计算机断层扫描,computed tomography)所显示的肺部感染吸收情况全部恢复正常的时间。次要结局指标包括主要结局指标的各个组成成分,如肺部感染吸收的平均时间和吸收比例,以及用咽拭子采样法连续2次SARS-CoV-2核酸检测阴性的转阴率。与此同时,记录合并的治疗药物、不良事件和严重不良事件。由于需要进行住院治疗的新增感染病例的减少,本研究在招募52名患者后便停止招募。将52名患者随机分为服用特力阿扎维林药物的试验组(n = 26)和服用安慰剂的对照组(n = 26)。结果显示,两组临床改善时间并无明显差异[中位数,7 d vs. 12 d;风险比(RR)为2.0;95%置信区间(CI)为0.7~5.6;p = 0.2]。服用特力阿扎维林的试验组中有10例患者发生临床改善,服用安慰剂的对照组中有6例患者出现临床改善(38.5% vs. 23.1%,RR为2.1;95%CI为0.6~7.0;p = 0.2)。除了肺部感染的吸收情况外(试验组50.0%,对照组26.1%),其余主要结局指标的所有指标均在28 d内恢复正常。此外,试验组的患者对呼吸系统、心脏、肾、肝或凝血功能等方面的的合并治疗较对照组少。尽管特力阿扎维林药物对COVID-19患者的疗效尚未达到统计学上的显著性水平,但本研究结果表明,由于特力阿扎维林药物具有抗病毒作用,将其用于COVID-19的治疗也可能具有一定的疗效。对此,需要进一步的研究来予以证明和确认。
2019年12月以来,中国暴发了一场由严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)感染所引发的新冠病毒肺炎(COVID-19)疫情。超过16%的患者出现急性呼吸窘迫综合征,病死率为1%~2%。目前尚无有关特效治疗方法的报道。在此,我们比较了法匹拉韦(Favipiravir, FPV)和洛匹那韦(Lopinavir, LPV)/利托那韦(Ritonavir, RTV)治疗COVID-19的效果。FPV治疗组给药方案为实验室确诊COVID-19感染患者口服FPV(第1天:给药2次,单次1600 mg;第2~14天:每日2次,单次600 mg),同时干扰素α(IFN-α)雾化吸入(每日2次,单次500万国际单位)。而对照组给药方案为对患者进行洛匹那韦/利托那韦治疗(第1~14天:每日2次,单次400 mg/100 mg),同时IFN-α雾化吸入(每日2次,单次500万国际单位)。FPV治疗组的35例患者和对照组的45例患者在入组时,两组之间患者的所有基线特征均具有可比性。经过比较两组患者在胸部CT、病毒清除和药物安全性方面的变化发现,在病毒清除时间[中位时间(四分位间距,IQR)]方面,FPV治疗组的病毒清除时间[4天(IQR, 2.5~9)]比对照组[11天(IQR, 8~13)]的更短(P < 0.001)。在胸部CT方面,FPV治疗组的胸部CT改善率(91.43%)相比对照组(62.22%)有显著改善(P = 0.004)。在调整了潜在的混杂因素后,FPV治疗组在胸部CT方面仍显示出明显更高的改善率。多变量Cox回归分析显示,FPV的使用与病毒清除速度的提高具有独立的相关性。此外,FPV治疗组出现的不良事件比对照组少。在本项开放的给药前后对照研究中,FPV在疾病进展控制和病毒清除方面对COVID-19表现出更好的治疗效果。这些初步的临床结果为感染SARS-CoV-2患者的治疗提供了有价值的信息。
根据2019年12月的报道,新冠病毒肺炎(coronavirus disease 2019, COVID-19)是由一种新型冠状病毒引起的肺炎。到目前为止,还没有发现能够治疗这种病毒的有效药物。本研究是一项在黑龙江省10个研究中心正在进行的多中心双盲随机对照试验(randomized controlled trial, RCT),其目的是研究与安慰剂相比,特力阿扎维林(triazavirin, TZV)治疗COVID-19患者的疗效和安全性。共计划招募240名COVID-19患者参加这项试验。咽拭子病毒核酸检测为阳性的受试者被随机(1∶1)分为两组:使用标准治疗加TZV或标准治疗加安慰剂,进行为期7 d的治疗和为期21 d的随访。主要结局是受试者临床改善的时间。次要结局包括临床改善率、退热时间、肺内炎症明显吸收的平均时间和人数比例、病毒核酸转阴率、病死率以及重症和危重症患者的转化率。整个试验过程将对不良事件,严重不良事件,肝功能、肾功能以及合并用药进行监测和记录。本试验的结果可为临床医生治疗COVID-19提供循证医学的证据和建议。