美国国立卫生研究院（NIH) 院长Dr.Francis Collins 于 2020年3月3日发表 “ 结构生物学为研制冠状病毒疫苗指明了方向” 一文指出，对于这次新型冠状病毒COVID-19疫苗的最终接种时间表会打破以往的速度记录，但作为一种安全有效的疫苗，至少还需一年时间才能广泛应用。
译文：Ge.Frank 译文如下：
引起COVID-19的病毒穗蛋白的原子水平结构，来源: 德克萨斯大学奥斯汀分校麦克莱伦实验室
最近在中国爆发的一种新型冠状病毒COVID-19，促使全球采取大规模行动来控制和减缓其传播。尽管如此，从上月开始，该病毒已开始在中国以外的多个国家和地区传播。
现在美国出现了一些病例，涉及一些最近没有出国旅行的受影响的人。他们也没有接触过最近从中国或其他病毒传播国家来的人。美国国立卫生研究院和其他美国公共卫生机构保持高度警惕，并调动了必要的资源，不仅在遏制疫情方面提供帮助，而且在开发挽救生命干预措施方面也提供了帮助。
在治疗和预防方面，最近报道了一些令人鼓舞的消息。在创纪录的时间内，一个由美国国家卫生研究院资助的研究小组创建了第一个有望用于疫苗开发的蛋白质靶点的原子尺度图。这是新冠状病毒上所谓的刺状蛋白，它会导致COVID-19。如上图所示，这个尖状的表面附属物(绿色)的一部分允许病毒与人类细胞上的受体结合，导致其他部分的突刺融合病毒和人类细胞膜。这个过程是病毒进入细胞并感染它们所必需的。
美国国立卫生研究院(NIH)疫苗研究中心(VRC)已经在对一种基于这种突刺蛋白的候选疫苗的小鼠进行临床前研究，该中心是美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)的一部分。该疫苗在人体的早期I期临床试验预计将在几周内开始。但在那之后还会有更多的步骤来测试安全性和有效性，然后再扩大生产数百万剂量。尽管这一时间表有可能打破以往所有的疫苗接种的速度记录，但一种安全有效的疫苗至少还需要一年时间才能广泛应用。
冠状病毒是一大类病毒，包括一些导致健康人“普通感冒”的病毒。事实上，这些病毒在世界各地都有发现，占成人上呼吸道感染的30%。
这次爆发的COVID-19标志着近年来第三次出现冠状病毒导致一些人严重的疾病和死亡。早前的冠状病毒爆发包括2002年末出现并在两年后消失的SARS(严重急性呼吸系统综合症)和2012年出现并持续影响少数人的MERS(中东呼吸系统综合症)。
在COVID-19出现后不久，与SARS密切相关的新型冠状病毒被确认为其病因。由美国国家卫生研究院资助的研究人员，包括曾在VRC任职、现任职于奥斯丁得克萨斯大学的詹森•麦克莱伦已经准备就绪。多年来，他们一直在与NIAID研究人员合作研究冠状病毒，特别关注这些突刺蛋白。
就在中国科学家报告了[2]病毒的第一个基因组序列后两周，麦克莱伦和他的同事设计并制造了它的穗蛋白样本。重要的是，他的团队早前已经开发出一种方法来锁定冠状病毒的突刺蛋白，使其形成一种形状，使它们更容易通过高分辨率成像工具冷冻电子显微镜进行结构分析，并用于疫苗开发工作。
在与人类细胞融合并感染之前，研究人员锁定了该蛋白的形状，然后在短短12天内重建了其原子尺度的三维结构图。他们的研究结果发表在《科学》杂志上，证实了引起COVID-19的病毒上的突起蛋白与它的近亲SARS病毒非常相似。它似乎也比SARS病毒更紧密地结合人类细胞，这可能有助于解释为什么新的冠状病毒似乎更容易在人与人之间传播，主要是通过呼吸传播。
麦克莱伦的团队和他的NIAID VRC同行也计划使用稳定的spike蛋白作为探针，从COVID-19恢复的患者中分离自然产生的抗体。这些抗体可能成为接触过病毒的人，如医护人员，治疗的基础。
NIAID目前正与位于马萨诸塞州剑桥市的Moderna生物技术公司合作，利用最新发现开发一种候选疫苗，使用信使RNA (mRNA)，即作为制造蛋白质模板的分子。其目的是通过诱导机体产生一种峰值蛋白，从而引发免疫反应和产生抗体。疫苗的早期临床试验预计将在未来几周内开始。其他候选疫苗也处于临床前开发阶段。
与此同时，美国内布拉斯加大学医学中心(University of Nebraska Medical Center)的生物控制单元[3]已经开始了针对COVID-19的第一个临床试验，以评估一种实验性的治疗方法。美国国立卫生研究院赞助的这项试验将评估实验性抗病毒药物remdesivir在诊断为COVID-19的住院成年人中的安全性和有效性。第一个参与者是一名美国人，他在日本的钻石公主号游轮上被隔离后被遣返回国。
如前所述，在美国感染COVID-19的风险目前很低，但情况正在迅速变化。该病毒的一个特点是在出现典型的流感样发热、咳嗽和呼吸短促症状之前有很长的潜伏期，因此很难被发现。事实上，感染病毒的人可能在长达两周的时间内不会出现任何症状，这使得他们可以在此期间将病毒传染给其他人。你可以在美国疾病控制和预防中心的网站上追踪报道的病例。
随着疫情在未来几周和几个月的持续，可以肯定的是，美国国立卫生研究院和其他美国公共卫生组织正在全力了解这种病毒，并开发更好的诊断、治疗和疫苗。
参考文献：
[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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