2019年新型冠状病毒感染的肺炎疫情爆发后,引起国际社会高度重视。本文对Cortellis药物研发综合情报平台的冠状病毒综述报告《Disease Briefing: Coronaviruses》(2020年1月30日)重要内容进行摘编,旨在通过全面梳理冠状病毒的诊断、预防和治疗的研究进展,为当前疫情的科学研究提供参考。
2019年底,一种新型冠状病毒在武汉引起发热性呼吸道疾病(COVID-19),并在我国境内及周边国家持续蔓延,对人类流行病的防控提出了新的要求。基于文献计量学方法梳理了冠状病毒的研究进展,从全球视角对主要研发国家/地区、核心研究机构和热点研究方向进行了分析,旨在揭示冠状病毒的诊断、预防和治疗的研究态势,以期为当前科研联合攻关提供参考。
2019年12月,湖北省武汉市暴发了一种由新型冠状病毒引起的肺炎(COVID-19)随后蔓延到中国所有省区以及多个国家和地区,WHO宣布其为全球关注的突发公共卫生事件。及时了解和表征该病毒对抗击疫情至关重要。通过收集和梳理该疫情暴发之后2个月内全球多领域研究人员关于COVID-19的论文,发现这些研究主要集中在溯源分析、检测手段、病患治疗、临床表现、药物研发、致病机理、传播途径、流行特征等方面。该冠状病毒与蝙蝠冠状病毒以及穿山甲冠状病毒相关,其利用与SARS-CoV相同的人受体ACE2,感染途径证实为呼吸系统和消化系统。该病毒具有人际传播能力,并且出现无症状传播。COVID-19确诊病例多数与武汉有关,大多数为轻症,年老者病死率较高。快速灵敏核酸检测通常作为确诊依据,目前已经筛选出有价值的候选药物如瑞德西韦进行临床试验。中国采取的旅行禁令和隔离等干预措施有效减轻了疫情蔓延。
自2019冠状病毒病爆发以来,疾病确诊速度随着病毒检测量的提升而加快。这对新型肺炎患者早日进行治疗与隔离,控制疫情扩散有重要意义。基于专利文献进行定量数据分析,结合定性调研,客观展示冠状病毒诊断技术的研发现状。通过专利申请趋势、保护市场、重要专利权人、重要专利等维度展示冠状病毒诊断技术的专利保护概貌,预判未来的发展方向,以期支撑我国冠状病毒诊断技术的创新研发。
冠状病毒是一类可感染人类和动物的RNA病毒,可引起严重急性呼吸综合征(SARS)和中东呼吸综合征(MERS)等严重疾病。新型冠状病毒是以前从未在人体中发现的冠状病毒新毒株,其人际传播迅速,引起了各国政府的高度重视并积极寻求疫苗防控对策。基于冠状病毒疫苗领域全景专利,在综合对比分析该领域的全部专利的发展趋势、主要国家和主要机构的专利产出的同时,重点揭示了其中的人用相关疫苗的发展与分布情况以及重点分析了人用疫苗产品的研发现状,以期为我国冠状病毒疫苗领域的科研工作者和管理决策者提供参考数据。
抗体在疾病的诊断、治疗和预防方面发挥着重要作用。随着2019新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染引起的肺炎不断传播,如何研发针对该病毒的抗体迫在眉睫。基于IncoPat数据库的专利信息和Cortellis数据库的药物信息,采用定量分析与定性调研相结合的方法,从申请趋势、技术分布、国家/地区分布、机构分布以及市场现状等维度对人冠状病毒抗体领域的专利进行态势分析。结果表明美国是专利技术拥有量最大的国家,中国是专利保护的重点国家。中国科学院等3家国内机构进入全球前十位。人冠状病毒抗体产品研发主要以SARS和MERS为主,部分MERS抗体已进入临床阶段。研究结果为2019冠状病毒病(COVID-19)的相关抗体研发提供数据参考与决策支撑。
干扰素调节免疫具有广谱抗病毒和抗肿瘤作用。重组人干扰素α1b是国内自主产权的基因工程I类新药,通过多年研究,研制出儿童和成人应用的重组人干扰素α1b注射液、喷雾剂等多种剂型,完成治疗冠状病毒等肺炎的药理学、毒理学、药代动力学和相关临床研究,形成了多个临床应用的专家共识和指南性文件。新型冠状病毒肺炎疫情发生后,这些研究为国家卫健委将干扰素α雾化吸入作为首推抗病毒药物试用方案纳入《新型冠状病毒感染的肺炎国家诊疗方案》提供了基础。经过大量新冠肺炎患者的临床使用,取得了良好的治疗效果。重组人干扰素α1b喷雾剂作为可预防病毒感染的药物,用于医护人员等高暴露人群的生物防护,为疫情防控发挥了重要作用,将对国民健康和国家生物安全保障做出应有的贡献。
新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引发的肺炎疫情严重威胁广大人民群众身体健康和生命安全,对我国的经济发展和社会稳定产生重大影响。由于新型冠状病毒的传染性强、传播速度快、致死率较高,且尚无有效疫苗和药物来防治,少数患者迅速进展为重型、危重型甚至死亡。如何精准抗SARS-CoV-2、阻断新冠肺炎进展并改善患者预后是当下医药卫生界的研究热点。主要围绕重型、危重型新冠肺炎最新治疗手段研究进展进行综述。
目的:探讨S100A9在具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum,Fn)促结肠癌HCT116和SW480细胞增殖与迁移中的作用。方法:Fn感染HCT116和SW480细胞后,分别采用CCK8实验及Transwell实验检测结肠癌细胞的增殖及迁移能力的变化,采用Real time PCR及Western blot分别检测S100A9基因及蛋白质水平的变化;用S100A9 siRNA转染HCT116和SW480细胞后感染Fn,采用CCK8实验及Transwell实验分别检测两株细胞增殖及迁移能力的变化;利用NF-κB抑制剂BAY 11-7082预处理HCT116和SW480细胞后再感染Fn,采用Real time PCR及Western blot分别检测S100A9基因及蛋白质水平的变化。结果:(1)Fn可促进HCT116和SW480细胞增殖及迁移(P<0.001); (2)Fn感染的HCT116和SW480细胞中S100A9基因及蛋白质水平均较相应对照组明显升高,差异均具有高度显著性(P<0.01或P<0.001),即Fn上调S100A9的表达;(3)用S100A9 siRNA下调HCT116和SW480细胞中S100A9表达后,Fn促进这两株细胞增殖及迁移的作用则明显减弱,差异均具有高度显著性(P<0.001),表明S100A9参与介导Fn的促HCT116和SW480细胞增殖及迁移的作用; (4)在NF-κB通路抑制剂BAY 11-7082预处理的HCT116和SW480细胞组,Fn上调S100A9基因及蛋白质水平的作用明显被逆转,差异均具有高度显著性(P<0.01或P<0.001),表明激活NF-κB转录活性是Fn上调S100A9的机制之一。结论:Fn可上调S100A9表达且与NF-κB活化有关,上调S100A9是Fn促结肠癌细胞增殖及迁移的机制之一。
目的:研究G-四链体(G4)对SUMO特异性蛋白酶1(SUMO-specific proteases 1, SENP1)基因的转录调控作用。方法:克隆不同的SENP1启动子片段构建SENP1启动子报告质粒,通过报告基因检测鉴定SENP1启动子核心转录调控区;分析SENP1启动子核心转录调控区序列,并进行G4形成序列预测;合成G4形成序列寡核苷酸,利用圆二色谱分析检测G4形成序列寡核苷酸的拓扑结构;通过G4配体TMPyP4处理和过表达G4解旋酶G4R1结合报告基因检测和Western blot鉴定启动子G4对 SENP1转录表达的调控作用。结果:发现-910 ~+226区域是SENP1启动子的核心转录调控区,序列富含G/C;生信分析发现SENP1启动子核心区存在G4形成序列;圆二色谱分析证实SENP1启动子G4形成序列能够形成G4结构;报告基因检测和Western blot检测发现启动子G4对SENP1转录表达具有抑制作用。结论:SENP1启动子核心转录调控区存在G4结构并对其转录表达具有抑制作用,为揭示SENP1在生理和病理过程中的作用机制提供新的研究思路和试验线索。
微生物代谢过程中,环磷酸腺苷(cAMP)由ATP直接环化形成,强化ATP合成有利于产物的积累。在分批发酵24h添加3g/L-broth丙酮酸钠(辅助能量物质),cAMP浓度达到4.13g/L,比对照批次提高了24.4%,发酵性能得到明显改善。对关键酶活性及能量代谢水平的测定结果表明,由于丙酮酸钠的添加,丙酮酸激酶的活性显著下降,而6-磷酸葡萄糖脱氢酶、琥珀腺苷酸合成酶和腺苷酸环化酶等产物合成途径中酶的活性均明显提高;异柠檬酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶和呼吸链脱氢酶等酶活性,以及辅因子NADH/NAD +、ATP/AMP均明显提高。表明添加丙酮酸钠改变了糖酵解和磷酸戊糖途径间的碳流分配,使更多碳流向产物合成途径,同时提高了整体能量代谢水平,更利于ATP的生成,为产物的合成提供了物质和能量基础,进而促进了cAMP的合成与积累。
流感传播速度快,病原变异频繁,影响范围广,对其快速反应与防范对全球来说仍然是一个严重的挑战。医疗卫生和高通量测序技术的组合产生了非常复杂可变的海量的异质异构数据集,对其实现整合挖掘分析是个重要任务。现有逐级上报方式的流感监测体系存在分析结果滞后(1~2周)的问题,与流感病毒变异和传播速度快形成尖锐矛盾。因此,实时而全面的了解其流行动态非常必要。基于以上原因,建立统一的大数据平台,整合不同来源、不同结构的监测数据和特定算法及模型,对信息加以分析利用,并对病毒的流行、发展、变异、控制和反馈进行全生命周期的监控,通过时间、地域、环境和病毒之间的关联性等综合分析,形成一个高效安全、快速稳定,且准确及时的流感地理信息图谱预测预警系统,成为提升流感中心信息管理水平的必由之路。
CRN(crinkling and necrosis-inducing protein)为疫霉菌在与寄主互作过程中分泌的一类特有胞质效应因子,干扰寄主细胞正常的生理代谢和功能。采用PCR法从辣椒疫霉LT1534菌株cDNA中克隆PcCRN20-C基因。该基因序列长783bp,编码261个氨基酸。构建重组表达载体,并转化大肠杆菌BL21(DE3)。在优化条件下诱导表达重组蛋白,利用Ni-NTA金属螯合层析、离子交换层析、分子筛层析和胰蛋白酶酶解技术获得高纯目的蛋白,SDS-PAGE分析表明,蛋白质分子量约为25kDa。采用座滴气相扩散法进行晶体制备和筛选,成功获得了蛋白质晶体,并通过X-射线衍射仪收集了晶体衍射花样。结合蛋白质晶体学方法,获得了有衍射的辣椒疫霉PcCRN20-C蛋白晶体,为进一步研究CRN蛋白的结构与病原菌致病机制提供参考资料。
聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE)作为双功能环氧试剂,在实验中被用于交联氨基载体LX-1000EA共价固定化海洋脂肪酶,经过处理后的载体共价固定化脂肪酶具有良好的效果。实验经过单因素初筛和正交试验,得到最佳的交联及固定化条件为0.75%交联剂浓度、交联温度35℃、交联时间3h、载体量1.25g、pH9.0、固定化温度55℃、固定化时间1h。对LX-1000EA-PEGDGE固定化酶与游离酶、戊二醛(GA)交联LX-1000HA-GA的固定化酶进行酶学性质的比较,发现LX-1000EA- PEGDGE固定化酶较游离酶最适反应温度未改变,与LX-1000HA-GA相同的是最适反应pH都由7.0提高为8.0。在最适条件中所测LX-1000EA-PEGDGE酶活达到78.84U/g,固定化改变了游离酶的酸碱耐受性,热稳定性和操作稳定性较游离酶和LX-1000HA-GA固定化酶均有提高。LX-1000EA-PEGDGE的热稳定表现优异,在60℃孵育3h后保留90%酶活;使用5次后仍能残余50%酶活;保存30天酶活仍保留60%。首次使用新型双环氧交联剂PEGDGE交联有机氨基载体共价结合固定化脂肪酶,为更有效的固定化方法提供了技术支持,同时也发现交联剂对固定化酶的性质存在较大影响。
随着测序技术的发展,已知的DNA序列数量呈指数性增加,为了能更快的探索其未知的生物功能,一些简化组装流程的DNA克隆及组装新技术争相发展起来。其中大部分需要在菌体外构建重组体,但重组酶纯化过程复杂,运送和保存方法要求严格,致使成本较高。最近研究者开发了一些在菌体内进行DNA组装的简易、低成本的新方法。主要对各类基因克隆及组装方法的研究现状、原理和优缺点等进行综述,并结合实际的工作内容展望了未来的发展趋势,希望能为进一步研究开发新技术提供参考。
共进化现象在自然界中普遍存在。细菌和细菌的天敌噬菌体之间的对抗是一场持久战,细菌-噬菌体系统是研究共进化的模式材料。目前关于细菌-噬菌体对抗性共进化的机制有两种公认的模型,即GFG模型和MA模型,对应于两种模式,即ARD模式和FSD模式;主要采用Time-Shift Assays方法测定细菌-噬菌体的对抗性共进化动力学模式。长尾噬菌体是有尾噬菌体中最大的家族。目前关于细菌-噬菌体系统共进化的研究主要集中在短尾和肌尾噬菌体与其宿主之间,而细菌-长尾噬菌体共进化的研究报道较少。
肽核酸(peptide nucleic acid, PNA)是以多肽骨架取代糖磷酸主链的寡核苷酸类似物,又称第三代反义核酸。PNA的电中性多肽骨架结构,使其保留类似糖磷酸链寡核苷酸高靶标亲和力的同时,比糖磷酸主链具有更强的酶稳定性和热稳定性,已成为当今寡核苷酸类似物研究的热点。一方面,PNA对病毒的复制与突变水平具有的快速、有效和准确的检测性能,对疾病的进一步治疗具有重要意义;另一方面,基于PNA的序列特异性和剂量依赖性,能在基因水平上对病毒的生命周期进行特异性的调控,从而能更有效地实现抑制病毒在宿主细胞中生存和复制的目的。结合近十年来的文献,综述了PNA应用于不同病毒的检测及病毒性疾病治疗的最新进展和作用机制,以期为PNA的临床产品研发提供新的思路。
生物药(bio-therapeutics)是指采用生物技术制备的、临床上用于疾病治疗的大分子生物制品,具有结构复杂、异质性高等特点,科学严谨的生物药通用名命名,是区分生物药物质基础的主要依据,也是药品生命周期管理的重要基础。世界卫生组织(World Health Organization,WHO)协调建立的国际非专利名称(International Nonproprietary Names,INN)是全球药物命名的标准化体系。从INN的起源,以及生物药INN的类别、发生与发展为主线,以较为详实的数据统计和分析,呈现了全球生物药的衍化进程,从不同的角度纵览生物药技术发展历程,对生物药的研发设计、技术标准及监管策略的考量均具有一定的参考意义。
微生态药物在许多复杂性和慢性疾病中显示出极大的潜力,逐渐成为国际制药行业的新趋势。基于科睿唯安旗下的Cortellis数据库,采用定量分析和专家智慧相结合的方法,从总体研发现状、主要国家/地区、主要适应症、重点企业研发管线、重点在研药物、商业化交易多个维度展现全球微生态药物的研发和商业化全景。分析结果显示:全球共有142个在研微生态药物,其中49个药物处于临床阶段。美国在微生态药物研发和商业化方面遥遥领先,其数量占在研药物总量的70%。在研药物的适应症主要集中于炎症性肠病、艰难梭菌感染、溃疡性结肠炎等肠道感染性疾病。4D pharma公司的在研药物数量最多,微生态药物重点研发企业均建立起核心技术平台。处于临床3期的微生态药物共有7个,全球微生态药物商业化交易共有303起,最大的交易金额是27.8亿美元。未来,微生态药物有望在更难被人类征服的肿瘤和神经系统疾病方面取得突破性进展。
随着生命科学技术的发展,细胞治疗创新性理论、技术和临床研究不断涌现,我国细胞治疗正处于一个良好的发展时期,监管成了推动其产业化发展的不可或缺环节。近年来,国家卫生健康委和国家食药监总局先后出台一系列政策规范监管,然而细胞治疗临床研究与临床应用按照药品监管还是技术监管、监管主体和审评标准等问题还没有清晰详细的规定与解释。梳理和总结了日本细胞治疗监管双轨制的基本内容,总结其监管的特色,为我国细胞治疗监管的职责界定提出政策建议。
2018年12月,美国农业部公布了《国家生物工程食品信息披露标准(实施细则)》,就美国生物工程食品信息披露制度的具体内容进行细化和完善,标志着美国生物工程食品信息披露制度基本建立。该文本主要包含以下几方面内容:增加可检测性条件、统一生物工程食品信息披露豁免条件、完善生物工程食品信息披露形式、设置自愿标识,以及生物工程食品信息披露主体的义务。通过分析发现,在法定标识的前提下,美国依旧秉持实质等同原则,在保护消费者知情权的同时确保标识制度的平稳过渡。针对我国转基因食品标识的乱象,借鉴美国经验,提出我国转基因食品标识制度在理念、标识对象、管理机构和豁免等方面的完善建议。
随着世界经济的高速发展和人口的不断增长,能源短缺和环境污染问题日益成为制约发展的瓶颈。微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)能将污染物中蕴含的化学能直接转化为电能,实现同步污水处理和电能回收,是一种极具前景的可持续污水处理技术。同时,MFC在污泥处理、生物修复、环境监测、海水淡化等方面也展示了诱人的前景。基于科睿唯安Web of Science数据库和德温特专利检索分析平台(Derwent Innovation, DI),对MFC领域1990~2018年的论文和专利数据进行统计分析,得出全球MFC领域的发展趋势、国际分布、研发热点和技术格局。在此基础上,对未来MFC领域的发展做出了展望,对中国MFC产业化发展提出了思考和建议。
