武汉大学新冠病毒研究成果论文

反向遗传学 被认为是一种不可或缺的工具，它彻底改变了我们对病毒发病机制和疫苗开发的认识。大型的RNA病毒基因组，如冠状病毒基因组，由于基因组较大且不稳定，很难在大肠杆菌宿主中克隆和操作。 两位通讯作者均来自瑞士的University of Bern Transformation-Associated Recombination cloning  TAR克隆 基因组DNA片段和过量的TAR载体在去除细胞壁的酵母细胞中进行混合。每个载体中都含有对目的基因特异的两段序列（标为蓝色和红色）以及酵母的筛选标记HIS3和CEN6（淡蓝色原点）。由于载体过量，酵母细胞便会将DNA片段全部接受。根据具体情况又可分为三类：1）未分到基因组DNA的；2）分到基因组DNA但未被整合到TAR载体上的；3）分到基因组DNA且通过自身同源重组被整合到TAR载体上的。显然我们是只需要第三种情况的阳性克隆，怎么把其它两种过滤掉呢？答案是进行电泳。 下图是对上述过程的简化示意： 2010年5月20日，J. Craig Venter Institute在美国 Science  杂志上报道了首例人造细胞的诞生。向山羊支原体  Mycoplasma capricolum  细胞中转入人工合成的蕈状支原体 Mycoplasma mycoides  的基因组而来，产生的人造细胞表现出的是蕈状支原体的生命特性。利用该平台，研究人员在拿到合成DNA片段后一周内，对新冠病毒进行了基因组改造和病毒拯救。研究团队于1月14日向试剂公司下单，以化学合成方式得到上述14个DNA片段，并在2月4日拿到其中的12个含片段载体（有pUC57、pUC19、pUC57mini和PCC1-His3）。其中片段5 和7 未获得，原因不详。研究团队最终通过对一位来自慕尼黑患者的新冠病毒样本（BetaCoV/Germany/BavPat/2020）进行RT-PCR 扩增，获得了第5和第7个片段。 利用TAR 克隆，研究人员获得了6 组正确组装的新冠病毒构建体的分子克隆。随后用酵母的同源重组系统依据末端重复的序列将这些DNA 序列拼到一起。获得完整的病毒序列后，用T7 RNA 聚合酶将其通过脱落转录，得到病毒RNA，将该RNA 用电穿孔技术导入到非洲绿猴肾细胞（VeroE6 cell）中，使其感染。将用于培养绿猴肾细胞（~2d），含释放出的病毒颗粒的上清液注入到别的培养基中，发现可以感染别的细胞，说明新构建的酵母合成平台可以拯救病毒。 同理，作者团队在鼠肝炎病毒A59（MHV-A59）和MERS-CoV进行病毒拯救的测试，发现效果依旧很好，测试的克隆中正确组装了病毒基因组的YAC均可达到90％，这表明病毒在酵母中的组装效率相当之高。 TAR 克隆系统的一个最重要的优点就是可以先对全基因组进行设计，通过对小的具有重复序列的片段的合成，进而再依靠酵母的同源重组系统进行片段的正确组装，极大的降低了合成的难度，也大幅提高了合成的效率。无需得到变异毒株的临床样本，通过对病毒变异的分析，可以合成构建出该变异毒株的基因组片段，再通过酵母平台进行重建与拯救。论文中还提到对局部片段的重新设计，以测试改变前后对病毒的影响。 总的来说，这一方法即利用酵母人工染色体在酵母体内将合成的SARS-CoV-2的DNA片段进行体外重组，获得全长cDNA克隆。再将cDNA体外转录为RNA，利用电穿孔将病毒RNA转染进哺乳动物细胞，实现病毒拯救。 化学合成的基因组DNA所产生的SARS-CoV-2可以绕开病毒分离物的来源限制，而且还可以对单个基因进行遗传修饰和功能表征。 对于这一篇论文，我起初有许多地方不明白。 首先是病毒的基因组合成，理论上讲，比病毒更高级的生物基因组，并不是没有人合成出来过，因此这篇论文的技术可以说是降维打击了，那为什么还可以发表在顶级杂志 Nature 上呢？ 从时间线上进行分析，我们可以得知，1月11日病毒序列正式被公布（据我所知应该是中国CDC发布的），但是国外第一个提取出病毒毒株的时间却是到了2月26日，与序列的公布整整相差1个多月。我们也可以知道这次的Pandemic，一个多月可以新增多少感染者和死亡者，时间就是生命啊！而作者在序列公布后的第3天便下出了订单，在ICTV正式公布新冠病毒名称的第2天便得到了拯救完成的病毒。可以想象，如果以后没有可能及时得到病毒的毒株，我们可以直接根据序列得到病毒的毒株， 这是本篇文章最大的亮点之一，即在此类形势下给人一种研究病毒的范式。 第二个亮点，可以关注到作者不仅做了SARS-CoV-2，还做了MHV和MARS-CoV。看不明白的话给个提示：这三种病毒都是冠状病毒科（Coronaviridae ）的！此外，作者在表格中还列出未实现拯救的人呼吸道合胞病毒（hRSV-B）、寨卡病毒（ZIKA virus）和流感病毒（HCoV）。这意味着作者想 通过对一系列冠状病毒的拯救验证来说明这一平台广泛的适用性 ，将难缠的冠状病毒，乃至其他病毒的毒株获取难度降低。这或许对科学界是件好事，但是可能也是件坏事吧… Craig Ventor；冠状病毒亚基因组； 《COVID-19全景综述》，为一张大图，涉及基本信息，免疫学过程等内容， 很震撼且 非 常华丽 ！在 公众号“炫亦”回复“cv”即可获得云盘链接！ [1] Thao, et al.  Nature  , 2020.  [2] Natalay Kouprina & Vladimir Larionov.  Nat Protocol  , 2008. [3] Daniel G. Gibson, et al.  Science  , 2010.  [4] 孙明伟, 李寅, 高福.  生物工程学报  , 2010.

新冠疫情在全世界持续爆发，虽然目前看起来，新冠病毒如果发现得早，是有机会康复的。不过，近日有许多研究指出，新冠病毒在身体的多重器官，都会造成伤害，这些伤害甚至可能是永久性的。

英国《泰晤士报》网站刊文指出，英国重症监护医学学院专家说，透过观察数以千计幸存下来的新冠病毒重症患者的情况，发现新冠病毒可全方位攻击人体，患者的肺部、心脏和其他器官都会受到新冠病毒的损害，并需要长达15年的时间恢复，可见​新冠病毒是非常严重的。

新冠肺炎感染者患病期间的感受是很痛苦的，英国《每日快报》报导了英国患者杰米·伊斯特抨击很多英国人所谓新冠肺炎只不过是个「重感冒」的说法，他说在那「可怕的一周里」，他不仅动弹不得，还没有食欲，「就像被卡车撞了似的。」

有医学研究发现，新冠病毒不仅可以攻击人的呼吸系统、循环系统、排泄系统和消化系统，还能攻击人的生殖系统和神经系统。

新冠肺炎是一种呼吸道疾病，主要作用于肺部。因此新冠肺炎首先伤害的就是肺部，肺部病症的恢复需要一个过程。

英国重症监护医学学院指出，新冠重症的患者当中，约17%的患者出现了所谓的「急性呼吸窘迫症候群」（ARDS），这些患者的肺部有强烈的炎症反应，甚至出现肺部积水的状况，在没有医疗帮助的情况下无法呼吸，即便能在「人工肺」的帮助下渐渐恢复，其肺部的修复也会历时很长的时间，往往会持续数年，甚至最长可达15年。

《科学美国人》月刊4月6日一篇文章称，除肺部受损外，许多新冠患者还出现心脏问题——死于心脏骤停。每5个病人中就有一个心脏受损，甚至在没有呼吸窘迫迹象的病人中也会导致心力衰竭和死亡。

美国官方卫生研究院（NIH）旗下两名学者也发表最新研究结果，指出男性人体睾丸中的精原细胞、间质细胞和支持细胞，都是新型冠状病毒攻击目标，如果遭到感染可能导致男性「生精」失败。

武汉大学中南医院生殖医学中心副教授张铭等人进行，也在网站「MedRxiv」上传的一篇论文，指出新冠肺炎损伤男性生殖功能、攻击睾丸，以致性激素水平显著改变。

国内大约有 2 成的病人，出现嗅觉、味觉异常问题。指挥中心也特别指出，未来有机会把这个症状列为病症之一。

台湾免疫学专家、前阳明大学微生物免疫研究所张南骥教授解释：「因为新冠病毒主要针对鼻腔做攻击，而你的口鼻咽是互通的，就像你吃面的时候，一不小心呛到可能就从鼻子跑出来了，所以病毒也可能在其中流动。」 17 年前的SARS同属于冠状病毒，至今仍有病人的嗅觉味觉没有恢复。

张南骥教授在日前接受《Heho健康》专访时，就提到新冠病毒持续未来还有可能出现脑膜炎以及听力异常的问题。「因为病毒向上走的话，最令人担心可能会伤到脑膜，虽然机会较少，但如果伤到听力的话，也有可能还会影响人的平衡感。」

而日本的医疗机构更是发现了新冠病毒可以攻击人的大脑部位，发现有新冠患者髓液中有新冠病毒存在，该患者因此患上了脑膜炎之类的病症。

《纽约时报》报导，3月初，一名74岁的男子，因为咳嗽和发烧，到佛罗里达州的急诊室就医，但X光检查显示「没有肺炎」，要他回家观察。但第二天，他已经「失去了说话的能力」。义大利则有患者，因此出现了精神失常的情形。

中国第三军医大学研究团队近日在论文预印平台medRxiv上，发布尚未经过审查的论文，文中表示证实新冠病毒可直接攻击肾脏。不过，这个症状在台湾尚未出现。

另外，腹泻已经列入新冠肺炎确诊通报定义，指挥中心专家召集人张上淳说，确诊者腹泻情形从轻微到严重都有，有人甚至一天拉上7、8次。国内病例统计也发现，感染者病毒量在发病一周内最高。

所以，虽然新冠肺炎的治愈机会很高，但是它对身体的伤害和影响还是不容小视的，我们每个人都要尽量避免感染这种病毒，共同努力做好疫情防控，严防感染。

加强针可降低90%奥密克戎引起的住院风险

加强针可降低90%奥密克戎引起的住院风险，新冠康复者和疫苗接种者都应该接种疫苗加强针，以增强他们对奥密克戎等新突变毒株的免疫力，加强针可降低90%奥密克戎引起的住院风险。

当地时间周五（1月21日），美国疾病控制和预防中心（CDC）援引三项研究称，新冠疫苗加强针是对抗奥密克戎毒株的关键，在预防住院方面的有效性为90%。

这些研究由CDC牵头，是美国第一批观察加强针疫苗针对奥密克戎的效果的研究，随着奥密克戎的快速传播，该毒株感染的病例已占据该国新增确诊病例总数的99.5%。

一项研究表明，辉瑞/BioNTech和莫德纳的第三针疫苗在预防住院方面均表现出色，在德尔塔毒株占据主流的时期，加强针可将住院风险降低94%，而当奥密克戎成为主要毒株后，加强针依然可将住院风险降低90%。

数据显示，约63%的美国人完整接种了新冠疫苗，但只有24%的美国人接种了加强针，相比之下，德国和英国的这一比例分别为49%和55%。

美国民众此前对于接种加强针的积极性并不高，部分原因是公共卫生信息的迅速变化以及美国国内缺乏证明加强针益处的研究。

尽管有研究称奥密克戎引发的症状要比其他毒株轻微，但由于该毒株的高传染性导致感染病例激增，许多美国医院仍然被大量的奥密克戎感染病例所淹没。

美国政府正在努力遏制奥密克戎毒株的传播，CDC在最新的指南中建议民众佩戴比布口罩保护效力更好的N95或KN95口罩，拜登政府本周宣布免费向公众提供4亿个高质量的N95口罩，以控制新冠病毒的传播。

由武 汉大学病毒学国家重点实验室科研团队与湖北省疾病预防控制中心科研团队合作开展的一项研究显示，武 汉新冠疫情早期康复者在康复一年后的'血清对奥密克戎变异株的中和能力急剧下降，该研究成果于近日发表于国际学术期刊《Emerging Microbes & Infections》。论文作者之一，武 汉大学病毒学国家重点实验室主任蓝柯在接受《环球时报》记者采访时表示，该项研究表明，奥密克戎变异株对新冠康复者的免疫逃逸十分显著。但这项研究的另一数据表明，新冠康复者和疫苗接种者在完成疫苗加强针的接种后，对奥密克戎的中和抗体水平又能显著增强。

1月11日，世卫组织发布的新冠肺炎每周流行病学报告指出，随着奥密克戎毒株的传播，德尔塔毒株流行率开始下降，多国已出现奥密克戎毒株的社区传播。世卫组织表示，奥密克戎毒株具有显著的传播优势，并正在迅速取代其他毒株成为主要流行毒株。目前，国外诸多研究都显示，奥密克戎变异株具有强大的免疫逃逸能力，可以使许多单克隆抗体的中和活性降低，并削弱疫苗接种或感染康复者的免疫保护效果。

而在此前，奥密克戎毒株对新冠康复患者血清中和活性的影响还没有在大量的康复者中进行广泛的研究，尤其是早期野生型病毒感染的新冠康复者，武 汉大学病毒学国家重点实验室科研团队与湖北省疾病预防控制中心科研团队对奥密克戎突变株的感染特性以及免疫逃逸能力进行了分析。

蓝柯介绍称，得益于强有力的抗疫措施，于2019年末在武 汉暴发的新冠肺炎疫情在2020年4月得到有效控制。随后，武 汉大学病毒学国家重点实验室研究团队收集了武 汉疫情暴发期间感染新冠病毒患者康复一年后的血清二百余份，通过研究发现这批康复者血清仍有较高水平的中和抗体，其中180份血清仍对新冠病毒D614G变异株有较强的保护水平，但是对阿尔法, 贝塔, 伽马以及德尔塔突变株的保护水平有不同程度的下降。

蓝柯表示，为了进一步研究这些早期康复者血清能否有效中和奥密克戎突变株，两个团队的研究人员比较了奥密克戎、德尔塔和D614G三种不同变异株免疫逃逸水平的差异，结果显示在100倍稀释的条件下，这180份康复者血清对新冠病毒D614G、德尔塔、奥密克戎变异株的平均中和效率分别为80%、71%、13%。这表明大多数新冠康复者的血清能够对野生型新冠病毒毒株具有较高的中和效果，但是对于德尔塔以及奥密克戎的变异株的中和效果显著下降，其中奥密克戎变异株的免疫逃逸最为显著。

而为了更准确地评估新冠康复者血清对变异株中和作用的降低程度，两个团队的研究人员还进一步将24位对D614G变异株中和活性最高的康复者血清，拿来测试了对D614G变异株、德尔塔和奥密克戎三种突变株的中和效价。结果表明，与D614G变异株相比，24位康复者血清对奥密克戎变异株的中和活性降低了约10.14倍，而相对于德尔塔变异株而言，仅下降了约1.79倍。

此外，两个团队的研究人员还收集了武 汉新冠康复者接种疫苗加强针后的血清样本，并检测了血清中抗体针对奥密克戎、德尔塔和WT-D614G三种变异株的中和效果，结果表明，疫苗加强针能使康复者体内对奥密克戎的中和抗体水平增强2-3倍。

蓝柯表示，尽管有研究数据显示现有疫苗对奥密克戎变异株的保护力显著下降，但这项研究以及此前的其它相关研究的数据都表明，新冠康复者和疫苗接种者都应该接种疫苗加强针，以增强他们对奥密克戎等新突变毒株的免疫力，降低感染风险并减轻感染后症状。

“国外有研究发现在出现症状后12个月内收集的新冠康复患者的血清，以及接受过两剂辉瑞或阿斯利康新冠疫苗的人的血清（在接种疫苗后5个月内收集）几乎不能中和奥密克戎变异株。但接受辉瑞疫苗加强针接种一个月后的接种者血清对奥密克戎变异株仍然有中和作用。因此，综合现有研究数据来看，为应对奥密克戎变异株以及将来可能出现的新的变异株，应当鼓励持续更新现有疫苗及抗体药物，并加大对广谱β属冠状病毒疫苗以及小分子抗病毒药物的研发，从而以应对新冠病毒的持续流行和不断进化。” 蓝柯称。

此前，奥密克戎因为传播力强，致病力相对减弱，而被国外一些媒体以及自媒体解读为“大号流感”，对于这一观点蓝柯也不完全认同。蓝柯表示，根据真实世界的统计数据，奥密克戎变异株比目前流行的德尔塔变异株具有更强的传染性，但重症率与致死率相对较低。考虑到奥密克戎流行区域内存在较高的疫苗接种与既往感染率，其真实致病能力仍不容小觑，有待进一步观察。“值得警惕的是，奥密克戎变异株仍有可能通过突变或与其它毒株重组变得更具致病性。因此，现在就断言奥密克戎变异株为‘大号流感’可能还为时尚早。”

美国食药局针对奥密克戎疫苗保护的三项研究结果表明，新冠疫苗加强针对奥密克戎变体有显著作用。

据美联社报道，美国食药局最新的三项研究表明，结合此前在德国、南非和英国的研究，新冠疫苗加强针对奥密克戎变体有显著保护作用。美国疾病预防控制中心主任罗谢尔·瓦伦斯基在1月21日的白宫简报会上表示：“如果你可以打到加强针的话，你应该去打一针以保持免疫力。”

三项基于美国大量新冠感染、住院和死亡病例的调查研究显示，新冠疫苗加强针可增强对德尔塔和奥密克戎毒株的保护力。

根据对数十万新冠住院病例和就诊患者的调查，第三针莫德纳和辉瑞疫苗至少可以防止德尔塔及奥密克戎感染者90%的住院情况。美国疾控中心的另一项研究显示，随着奥密克戎疫情升温，加强针对预防新冠死亡的保护力虽然有所下降，但整体仍然处于较强水平。

报道称，美国早期对加强针的热情一直低迷，部分原因是公共卫生信息的迅速变化以及一些专家对缺乏美国数据证明其益处的担忧。根据美国疾控中心的数据，只有8250万（39.3%）完全接种两剂疫苗的美国人接种了加强针。

加强针接种刻不容缓

新冠疫苗的作用机理就是免疫原理。新冠疫苗作为经过改造的新冠病毒或新冠病毒的部分，当人体通过注射等途径接种疫苗后会发生免疫，继而产生保护抗体和免疫记忆。大部分疫苗的完全接种都是指两针接种，因为第二针疫苗才会激发第二阶段免疫反应，产生长期免疫力，新冠疫苗也如此。

究其原因，通常来说，第一针疫苗以后再接种第二针疫苗，可以激发接种者自身免疫机能进入一种新的微调模式：身体免疫系统初次跟疫苗相遇时，会激活两种重要的白细胞：B浆细胞和T细胞。B浆细胞主要功能是产生抗体，但寿命不长，如果不注射第二剂疫苗，就会导致抗体数量锐减。

T细胞又叫T淋巴细胞，成熟后分化成不同的效应亚型，能识别和杀死不同的病原。其中一种叫记忆T细胞，如果没有碰到需要消灭的对象（病毒），它们在体内可以存活几十年。但是，这种记忆T细胞只有在注射了第二针疫苗后才会大量产生。

理论上来说，完成了两针新冠疫苗接种，人们就可以算是完成了全程接种，获得了抵抗新冠病毒的免疫力，但事实却并没有那么简单。一方面，新冠疫苗的保护效力因人而异，不同疫苗的效力各有所长。在实际应用时，疫苗的效力也可能会受接种对象的年龄、身体状况、本身有没有疾病等因素影响。

美国加州拉霍亚免疫学研究所（LaJolla Institutef or Immunology）发表研究报告称，新冠病毒感染者痊愈后自身免疫力能维持至少6个月，英格兰公共卫生机构（Public Health England）的发现则是至少5个月。英国莱斯特大学病毒学家朱利安·唐（JulianTang）表示，疫苗免疫力大致可持续6-12个月，但很大程度上取决于各人自身情况，以及疫苗的种类。

另一方面，潜伏期短，又不断变异的新冠病毒显示出越来越快的免疫逃离能力，持续冲击着人体基于疫苗而建立起来的免疫屏障。对于奥密克戎之前的病毒来说，英格兰公共医疗保健机构此前的数据显示，阿尔法变异毒株使辉瑞疫苗减少感染风险的程度从95%降到93%，而德尔塔变异株则能使之降到88%。COVID Symptom Study 的数据与此相似：完成两剂辉瑞疫苗接种后2-4周内，感染德尔塔变异株出现病症的几率减少87%，4-5个月之后降到77%。

来自伦敦帝国理工大学的学者们使用从英国卫生安全局和NHS收集来的数据，则发现了支持奥密克戎高免疫逃逸能力的强有力证据。