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該研究通過(guò)生物學(xué)分析發(fā)現(xiàn)武漢新型冠狀病毒的刺突（S）蛋白與SARS冠狀病毒的S蛋白結(jié)構(gòu)相似，也可通過(guò)S蛋白與宿主細(xì)胞表面的 血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE）2蛋白分子相互作用，從而感染宿主的上皮細(xì)胞。因此， ACE2分子是武漢新型冠狀病毒感染的關(guān)鍵分子，通過(guò)結(jié)合ACE2分子有可能影響武漢新型冠狀病毒感染人體細(xì)胞的過(guò)程。ACE2是腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（RAS）的關(guān)鍵分子，也是包括肺泡上皮細(xì)胞在內(nèi)的多種人體細(xì)胞表面表達(dá)的重要分子之一。2003年，ACE2被鑒定為SARS冠狀病毒的功能性受體。2020年1月25日， 北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院的 王月丹和初明團(tuán)隊(duì)，采用自主研發(fā)的人工智能藥靶篩選系統(tǒng)，重點(diǎn)針對(duì)2674種已上市的藥物以及1500種中藥提取物進(jìn)行了藥物篩選， 發(fā)現(xiàn)了多種潛在的ACE2結(jié)合劑，有望用于武漢新型冠狀病毒感染的治療，其中包含了氨溴索（CAS號(hào)：18683-91-5）等。氨溴索，又稱沐舒坦，是一種呼吸道潤(rùn)滑祛痰藥，能促使呼吸道表面活性物質(zhì)的形成，調(diào)節(jié)漿液性與黏液性物質(zhì)的分泌，促進(jìn)代謝，還可改善纖毛運(yùn)動(dòng)，增強(qiáng)呼吸道分泌物的消除作用。

面對(duì)疫情，北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院先進(jìn)數(shù)控和智能制造團(tuán)隊(duì)劉強(qiáng)教授、肖文磊副教授等一批教師和研究生自發(fā)組成“大數(shù)據(jù)建模分析工作群”，開(kāi)始收集疫情數(shù)據(jù)，交流和討論建模方法。劉強(qiáng)、肖文磊又與工作群中的孫鵬鵬、王柳權(quán)、臧辰鑫、朱三穎、高連生等人，組成了“2019-nCoV疫情建模分析應(yīng)急響應(yīng)研究小組”核心攻關(guān)組，全力以赴開(kāi)展本次疫情建模仿真和預(yù)測(cè)分析研究工作。疫情建模分析應(yīng)急響應(yīng)小組的研究工作是在2003年郇極教授提出的“一種基于自動(dòng)控制理論的SARS傳染預(yù)測(cè)模型”的基礎(chǔ)之上，結(jié)合此次新冠疫情原發(fā)地高度集中、恰逢春節(jié)期間人口流動(dòng)的特點(diǎn)，采用控制論原理和大數(shù)據(jù)分析方法建立功能更全面的2019-nCoV動(dòng)態(tài)感染過(guò)程模型。劉強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)對(duì)北京、上海、重慶、溫州、長(zhǎng)沙、鄭州、成都、杭州、深圳等40余個(gè)城市的疫情數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真分析。基于分析結(jié)果，應(yīng)急響應(yīng)小組直接向上級(jí)部門提交疫情關(guān)鍵數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)報(bào)告2份，直接向中國(guó)疾控中心提供預(yù)測(cè)分析數(shù)據(jù)及報(bào)告2份，向上級(jí)提出北京延期恢復(fù)正常上班的緊急建議1份，為高層疫情防控決策提供了及時(shí)有效的技術(shù)數(shù)據(jù)支持。

面對(duì)國(guó)家在疫情防控決策方面的重大戰(zhàn)略需求，北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院王靜遠(yuǎn)副教授，聯(lián)合經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院吳俊杰教授、部慧副教授，計(jì)算機(jī)學(xué)院軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室孫磊磊老師等，快速反應(yīng)，在1月22日開(kāi)始陸續(xù)組織了一支包括20余名師生在內(nèi)、跨學(xué)科、跨專業(yè)的疫情應(yīng)急研究團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展基于大數(shù)據(jù)的疫情預(yù)測(cè)與大數(shù)據(jù)分析科研攻關(guān)工作。 團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)連續(xù)不眠不休的集中攻關(guān)，于1月25日完成了第一個(gè)針對(duì)新冠肺炎疫情預(yù)測(cè)的模型，并最早具備了對(duì)外提供疫情預(yù)測(cè)服務(wù)的能力。該模型具備優(yōu)秀的預(yù)測(cè)精度和疫情解釋能力，為上級(jí)部門的疫情防控決策提供了重要的支撐。尤其是在疫情拐點(diǎn)尚未出現(xiàn)、全國(guó)發(fā)病走勢(shì)尚不明朗的疫情早期階段，為防疫決策提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)參考。預(yù)測(cè)模型基于王靜遠(yuǎn)老師在2014年深圳H7N9流感爆發(fā)和季節(jié)性流感流行期間使用市民活動(dòng)大數(shù)據(jù)與Meta-Population動(dòng)力學(xué)模型相結(jié)合的方式設(shè)計(jì)的面向城市的呼吸道類疾病傳播分析與預(yù)測(cè)模型，曾應(yīng)用于深圳流感防控。

華中科技大學(xué)同濟(jì)藥學(xué)院李華教授、沈陽(yáng)藥科大學(xué)無(wú)涯學(xué)院陳麗霞教授、軍事醫(yī)學(xué)研究院國(guó)家應(yīng)急防控藥物工程技術(shù)研究中心李行舟研究員等組成聯(lián)合攻關(guān)小組，就新型冠狀病毒肺炎疫情，開(kāi)展了抗新冠病毒潛在藥物的篩選研究工作。利用藥物重定位策略，在已有藥物中尋找對(duì)抗新冠病毒的治療藥物是對(duì)抗疫情的有效手段和當(dāng)務(wù)之急。研究表明，冠狀病毒nsp3編碼的木瓜樣蛋白酶(papain-like protease，PLP)在病毒基因組復(fù)制及逃避宿主抗病毒天然免疫中發(fā)揮重要作用，是藥物開(kāi)發(fā)的良好靶點(diǎn)。PLP不僅具有蛋白水解酶活性，同樣具有去泛素化酶（DUB）活性，PLP利用其蛋白水解酶活性及DUB活性通過(guò)一系列的分子機(jī)制逃避宿主抗病毒免疫反應(yīng)，抑制干擾素表達(dá)；它是除了冠狀病毒3CL水解酶之外，另一個(gè)冠狀病毒感染人類所必需的重要蛋白。攻關(guān)小組目前正在尋找更多可能抑制新冠病毒的藥物靶點(diǎn)，也將繼續(xù)進(jìn)行深入的抗新冠病毒活性測(cè)試，為后續(xù)抗新冠病毒肺炎藥物的基礎(chǔ)和臨床研究提供更多指導(dǎo)信息。

“現(xiàn)階段醫(yī)生需要在大量影像數(shù)據(jù)中快速診斷出新冠肺炎的病例，此外還需要診斷出病灶分布的位置、大小等來(lái)評(píng)估嚴(yán)重程度。”薛向陽(yáng)介紹，針對(duì)臨床的現(xiàn)實(shí)需求，團(tuán)隊(duì)將設(shè)計(jì)目標(biāo)定位于“肺炎分類鑒別”和“關(guān)鍵病灶檢測(cè)”兩大功能，前者是為區(qū)別健康狀態(tài)、新冠肺炎、其他病毒性肺炎、細(xì)菌性肺炎，后者則為找到并分隔出磨玻璃影等病灶區(qū)域。針對(duì)這些需求，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)診斷算法模型，讓機(jī)器利用模型進(jìn)行訓(xùn)練，學(xué)習(xí)不同類型肺炎在CT影像表現(xiàn)上的不同特征，最終具備智能輔助診斷的能力。而這需要突破小樣本學(xué)習(xí)、小目標(biāo)檢測(cè)等多個(gè)技術(shù)難題。“小樣本學(xué)習(xí)”即在較少訓(xùn)練數(shù)據(jù)樣本的條件下進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)。在疫情發(fā)生前期，能夠獲取的新冠肺炎影像數(shù)據(jù)相對(duì)較少，且由于一線影像醫(yī)生任務(wù)繁重，無(wú)法獲得大量專家標(biāo)注，因此需要算法在少量樣本的條件下“自學(xué)成才”。為此，團(tuán)隊(duì)采用基于自遷移學(xué)習(xí)的半監(jiān)督學(xué)習(xí)等技巧，使算法具備一定的“小樣本學(xué)習(xí)”能力，在不增加醫(yī)生標(biāo)注工作量的情況下較好地提高了算法模型的普適性。由于CT影像切片中的病灶區(qū)域有大有小，且往往大中小病灶區(qū)域面積懸殊，如何使算法能同時(shí)檢測(cè)大、中、小各個(gè)目標(biāo)是另一大難題。團(tuán)隊(duì)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層次性特點(diǎn)與病灶區(qū)域的大小進(jìn)行對(duì)應(yīng)，“網(wǎng)絡(luò)的底層關(guān)注細(xì)節(jié)，即小病灶區(qū)域，而網(wǎng)絡(luò)中層到高層所關(guān)注的病灶區(qū)域則越來(lái)越大，因此模型通過(guò)不同層次的加權(quán)和融合，最終便能達(dá)到同時(shí)檢測(cè)大小病灶區(qū)域的目標(biāo)。”薛向陽(yáng)解釋道。“不過(guò)，即便有診斷‘神器’，影像科醫(yī)生也是不可替代的。”薛向陽(yáng)說(shuō)，人是復(fù)雜的機(jī)體，病毒在不同人體內(nèi)感染的反映也不一定相同。”他表示，當(dāng)遇到機(jī)器未曾學(xué)習(xí)過(guò)的微小病變或疑難病例時(shí)，仍需要影像醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和智慧。以解決實(shí)際問(wèn)題為目標(biāo)，該項(xiàng)目在研究過(guò)程中始終與臨床應(yīng)用緊密結(jié)合。無(wú)論是機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，還是測(cè)試評(píng)估數(shù)據(jù)，都來(lái)源于臨床真實(shí)病例。在算法模型定型過(guò)程中，為了檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏?zhǔn)確率和泛化性，團(tuán)隊(duì)也利用現(xiàn)實(shí)疑似病例進(jìn)行了測(cè)試。

天津大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院黃金海教授和葉升教授團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)臨床實(shí)踐所需，制定了病毒、抗體快速診斷以及生物防治制劑的研發(fā)方案。團(tuán)隊(duì)迅速制備獲得新型冠狀病毒高純度蛋白，并與北京華科泰生物技術(shù)股份有限公司聯(lián)合完成免疫熒光層析試紙條檢測(cè)病毒抗原靈敏性、交叉性等實(shí)驗(yàn)，成功研發(fā)出新型冠狀病毒抗原熒光免疫層析快速檢測(cè)試劑盒。 與目前臨床使用的檢測(cè)試劑盒相比，新型試劑盒最大的優(yōu)勢(shì)是“快”，可在15分鐘內(nèi)檢測(cè)出是否為新型冠狀病毒，極大地縮短了檢測(cè)時(shí)間；同時(shí)該試劑盒具有高靈敏度，病毒蛋白檢測(cè)達(dá)到pg級(jí)，為病毒感染的早期篩查提供了簡(jiǎn)便靈敏的手段。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，新型試劑盒檢測(cè)限、靈敏度、線性系數(shù)等性能指標(biāo)均滿足對(duì)病毒抗原檢測(cè)的有效性要求。

復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院呼吸科是我國(guó)無(wú)創(chuàng)通氣的先行者，在無(wú)創(chuàng)通氣治療重癥肺炎和急性呼吸窘迫綜合征等危重型急性呼吸衰竭中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，由時(shí)任呼吸科主任鈕善福教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)一起研發(fā)了適應(yīng)中國(guó)人臉型的第一款面罩——“鈕式面罩”。

浙江工業(yè)大學(xué)張文教授團(tuán)隊(duì)正攻關(guān)浙江省科技廳關(guān)于2019-nCoV應(yīng)急科研項(xiàng)目，與浙江省疾病預(yù)防控制中心合作，幫助解決目前針對(duì)新冠肺炎無(wú)特效藥的臨床問(wèn)題。張文教授團(tuán)隊(duì)自2014年H7N9禽流感疫情發(fā)生以來(lái)，就開(kāi)始研究流感和冠狀病毒致病機(jī)制，以及針對(duì)病毒的靶向藥物開(kāi)發(fā)。 張文團(tuán)隊(duì)早在2014年開(kāi)始，就陸續(xù)開(kāi)展針對(duì)SARS-CoV、MERS-CoV、塞卡、埃博拉（CoV）冠狀病毒，以及H7N9甲型流感病毒、某些H1N1亞型甲型流感病毒的抗病毒藥物研發(fā)。他們發(fā)現(xiàn)，在這些病毒入侵的宿主細(xì)胞，有種絲氨酸蛋白酶TMPRSS2（Ⅱ型跨膜絲氨酸蛋白酶（TTSP）），它可能就是我們要找的“魔術(shù)剪刀”，換個(gè)角度來(lái)說(shuō)，也就是一個(gè)極佳的抗病毒藥物靶點(diǎn)。2017年，張文團(tuán)隊(duì)在公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)（Biochimie, 2017, 142, 1-10）中，對(duì)冠狀病毒侵入宿主細(xì)胞進(jìn)行病毒復(fù)制的過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)闡述。 SARS-CoV冠狀病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞可能通過(guò)的兩個(gè)途徑：途徑1，冠狀病毒與宿主細(xì)胞受體（對(duì)2019-nCoV的受體是血管緊張素轉(zhuǎn)化酶II，ACE2）結(jié)合，以內(nèi)吞的形式進(jìn)入宿主細(xì)胞，形成胞內(nèi)體，在這過(guò)程中刺突蛋白被組織蛋白酶活化。由于胞內(nèi)體pH值下降致使病毒包膜與胞體內(nèi)膜的融合，并將病毒遺傳基因RNA釋放到胞漿中，然后進(jìn)行RNA轉(zhuǎn)錄、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。新的病毒RNA被轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體中間部位組裝的地方。在這里由宿主細(xì)胞合成的無(wú)活性的刺突糖蛋白（spike protein）必須由絲氨酸蛋白酶TMPRSS2剪切為有活性的片段，包裝在病毒上。然后，RNA和結(jié)構(gòu)蛋白組裝并發(fā)芽成囊泡；囊泡被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞表面并在TMPRSS2幫助下釋放。途徑2，刺突糖蛋白（spike protein）可以在細(xì)胞表面在TMPRSS2幫助下被激活，導(dǎo)致病毒膜與宿主細(xì)胞質(zhì)膜融合。TMPRSS2在高爾基體或質(zhì)膜上，無(wú)論是在病毒組裝過(guò)程中還是在附著和釋放過(guò)程中，都發(fā)生了對(duì)刺突糖蛋白的剪切，這也確保了新病毒的活性。TMPRSS2激活SARS-CoV會(huì)干擾干擾素誘導(dǎo)的跨膜蛋白（IFITMs）對(duì)SARS-CoVS的抑制作用，IFITMs是一類干擾素誘導(dǎo)的宿主細(xì)胞蛋白，可抑制幾種包膜病毒進(jìn)入。 所獲得的證據(jù)表明，TMPRSS2在SARS-CoV感染中發(fā)揮著重要作用。團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn)TMPRSS2基因組里有一段序列能特異性地與團(tuán)隊(duì)優(yōu)選的合成小分子先導(dǎo)化合物作用，下調(diào)TMPRSS2基因表達(dá)，從而在宿主細(xì)胞中能抑制病毒復(fù)制、增殖。圖2為團(tuán)隊(duì)篩選的部分小分子化合物。團(tuán)隊(duì)正加快新冠肺炎防治藥物科研攻關(guān)的研究進(jìn)程，爭(zhēng)取在2020年3月-12月在新結(jié)構(gòu)分子和老藥篩選方面有階段性實(shí)質(zhì)成果，為疫情防控阻擊戰(zhàn)貢獻(xiàn)工大力量。

2020年1月31日，蘭州大學(xué)第一醫(yī)院2019-nCoV研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際放射學(xué)首位期刊Radiology（IF 7.608）發(fā)布了學(xué)術(shù)成果：2019-nCoV確診病例的CT特征；同步推送全球放射醫(yī)師，關(guān)注新型冠狀病毒肺炎的CT影像學(xué)表現(xiàn)。2019-nCoV科研攻關(guān)專家組組長(zhǎng)、蘭州大學(xué)第一醫(yī)院院長(zhǎng)李汛教授正在帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)，緊密圍繞2019-nCoV流行病學(xué)特點(diǎn)、快速診斷技術(shù)、診療模式、中藥防殺與治療、防控體系構(gòu)建與感控指南建立、消毒與廢物處理六個(gè)方面進(jìn)行全方位研究。醫(yī)院第1例病例確診后，雷軍強(qiáng)教授作為第一作者將其典型的影像學(xué)特征在國(guó)際頂級(jí)放射期刊報(bào)道，助力抗擊新冠病毒肺炎工作的進(jìn)行。 蘭州大學(xué)第一醫(yī)院院長(zhǎng)助理祁小龍教授、雷軍強(qiáng)教授及其放射科團(tuán)隊(duì)將圍繞“基于智能影像技術(shù)的重大公共衛(wèi)生事件防控體系構(gòu)建”開(kāi)展科研攻關(guān)，緊密配合一線醫(yī)護(hù)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展2019-nCoV疫情的早篩、早隔、早診和早治。

本報(bào)蘭州訊（新甘肅·甘肅日?qǐng)?bào)記者秦娜）來(lái)自全省應(yīng)對(duì)新型冠狀病毒（COVID-19）肺炎疫情科研攻關(guān)組的消息稱：我省新冠肺炎分層治療模式初獲成功，為全省新冠肺炎患者的成功救治提供了臨床實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及理論依據(jù)，并將成功經(jīng)驗(yàn)帶到疫情最嚴(yán)重的武漢，為武漢新冠肺炎患者的救治作出甘肅貢獻(xiàn)。科研攻關(guān)課題子課題之一負(fù)責(zé)人、蘭州大學(xué)一院老年病三科主任包海榮團(tuán)隊(duì)，根據(jù)我省新冠肺炎患者臨床特點(diǎn)，分為輕型、普通型、重型及危重型，參照國(guó)家衛(wèi)健委新冠肺炎診治方案第五、第六版，結(jié)合甘肅省實(shí)際，對(duì)不同層級(jí)患者采用分層治療模式，摸索抗病毒治療時(shí)機(jī)及劑量，激素使用時(shí)機(jī)及療程，抗生素的聯(lián)合應(yīng)用，氧療的方式及濃度，機(jī)械通氣的應(yīng)用及參數(shù)等，取得了一定成果，積累了一定經(jīng)驗(yàn)。研究團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)回顧性分析我省新冠肺炎患者的臨床特征及分層治療模式的效果，為我省新冠肺炎防控科研攻關(guān)提供理論依據(jù)并進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)推廣。此前，蘭大一院呼吸病學(xué)專家劉曉菊帶領(lǐng)甘肅第六批支援湖北醫(yī)療隊(duì)進(jìn)駐武漢市中心醫(yī)院后湖院區(qū)開(kāi)展救治工作。劉曉菊表示，要充分吸取甘肅省救治新冠肺炎患者的成功經(jīng)驗(yàn)，采取中西醫(yī)結(jié)合的模式，對(duì)武漢市定點(diǎn)醫(yī)院新冠肺炎患者進(jìn)行分層救治。