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那些被病毒“逼”出来的战疫成果

6月7日,国务院新闻办公室发布《抗击新冠肺炎疫情的中国行动》白皮书。白皮书记录了中国人民抗击新型冠状病毒肺炎疫情(以下简称“新型冠状病毒”为“新冠病毒”,“新型冠状病毒肺炎”为“新冠肺炎”,“新型冠状病毒肺炎疫情”为“疫情”)的艰辛历程,肯定了科技在防控和救治两个战场的支撑作用。

  疫情就是命令,为加快推进新型检测试剂、药物、疫苗等的研发和应用,我国科研工作者争分夺秒、夙兴夜寐,聚焦临床救治和药物、疫苗研发、检测技术和产品、病毒病原学和流行病学、动物模型构建5大主攻方向,坚持产学研用相结合,开展疫情防控科技攻关。

在这几个月里,近年来我国所取得的一系列科技创新成果在抗击疫情的过程中发挥了重要的作用;反之,我国人民在与未知病毒的紧张斗争中,亦催生了一批新的科技创新成果。一项项被病毒“逼”出来的战疫成果,不仅让我们看到了战胜病毒的希望,更坚定了我们的信心,为我们增添了与病毒斗争到底的勇气和底气。

新冠病毒检测试剂盒研发


在传染病疫情爆发过程中,体外检测试剂盒能够对患者进行快速筛查,可在发热门诊、传染病区和隔离病区的防治中提高救治效率。

白皮书指出,新冠肺炎疫情发生以来,我国第一时间研发出核酸检测试剂盒,推出一批灵敏度高、操作便捷的检测设备和试剂,检测试剂研发布局涵盖核酸检测、基因测序、免疫法检测等多个技术路径。

发现病毒后,我国以最快的速度对病毒进行病原体确认,并进行体外检测试剂研发。从发现病毒到确认病原体仅用了10天时间。1月10日,中国疾控中心、中国科学院武汉病毒研究所等专业机构初步研发出检测试剂盒,武汉市立即组织对在院收治的所有相关病例进行排查。

1月12日,病毒基因组序列信息发布之后,仅用了一天时间,江苏硕世生物科技股份有限公司就第一时间研发出新型冠状病毒核酸检测试剂盒,推出双重荧光PCR法检测试剂盒。同时,硕世生物还新开发出冠状病毒通用型核酸检测试剂盒,实现对OC43、NL63、HKU1、229E、SARS、MERS、新型冠状病毒等多种冠状病毒进行同时检测。

继硕世生物之后,其他科技企业也纷纷加入病毒检测试剂盒的研发行列当中,从核酸检测、抗体检测、血清检测等领域进行科研攻关。

1月14日,国内基因测序龙头深圳华大基因股份有限公司旗下子公司深圳华大因源医药科技有限公司研发成功新型冠状病毒核酸检测试剂盒,大量提供给各级疾控部门和医疗机构检测使用。与此同时,国家卫健委确定首批三家检测公司为新型冠状病毒核酸检测试剂盒的供应方,即上海辉睿生物科技有限公司、上海捷诺生物科技有限公司与上海伯杰医疗科技有限公司。

1月26日,国家药监局应急审批通过4家企业4个新型冠状病毒检测产品,进一步扩大新型冠状病毒核酸检测试剂供给能力。

随着疫情的发展,之江生物、微岩医学、圣湘生物、优思达生物、卡尤迪生物、万孚生物、金钥基因、锐翌医学等多家公司纷纷宣布,已完成新型冠状病毒核酸检测试剂盒研发或对现有高通量测序产品进行数据库更新,可用于新型冠状病毒以及其他冠状病毒的检测。IVD企业的迅速反应,表明近年来中国在体外诊断领域成果不菲。

据不完全统计,截至1月22日,已有21家企业推出17种新型冠状病毒快速诊断试剂盒,3个NGS病原微生物数据库,以及研究用的抗体、探针和引物。

从一开始利用mNGS宏基因组测序新技术发现和SARS相似的病原体,再到单独完成病原体确认、快速研发出核酸检测试剂,先进的科技成果积累为我们应对疫情提供了技术支撑和信心底气。

2月10日,山东师范大学生命科学学院青年教师陈蕾博士牵头的科研攻关小组,联合潍坊安普未来生物科技有限公司、山东省大健康精准医疗产业技术研究院,共同研发出新型冠状病毒核酸快速检测试剂盒。该试剂盒采用恒温扩增技术,在保证灵敏度和特异性的基础上,只需“一次开盖一步操作”,不仅简化了操作步骤,还缩短了扩增检测时间,整个检测过程只需不到20分钟,大大降低了检测人员的感染风险。

同日,山东大学第二医院宣布,成功研发出胶体金法和免疫层析法的新型冠状病毒IgM抗体检测试剂盒,最快3分钟内即可出结果。此试剂盒为山东大学王传新教授联合山东师范大学、潍坊康华生物技术有限公司成立联合研发团队共同研发,为核酸检测提供了有效补充。

IgM抗体是病毒感染自体免疫过程中最早出现的抗体。新冠病毒IgM抗体检测试剂盒的样本来源灵活,血清、血浆、全血均可,避免了核酸检测采集上呼吸道样本对医护人员暴露风险大的问题。此外,它操作简便,无需任何仪器设备,操作者、操作空间不受任何限制,且适用面广泛,不仅适用于社区卫生服务中心、基层医院、三级医院门诊急诊、发热门诊的早筛早诊,也适用于居家隔离检测。对疑似病例、特别是隐性感染者能够快速检测确定,便于快速分流,有效防止疫情扩散。

2月14日,呼吸疾病国家重点实验室联合多家研究机构,研发出新冠病毒IgM抗体快速检测试剂盒,仅需采取一滴血就可在15分钟内,通过肉眼观察获得检测结果,而且即便在患者的血浆稀释500至1000倍后,仍能检测出阳性条带。

截至2月15日,已经有7个诊断检测试剂获批上市,部分药物筛选与治疗方案、疫苗研发、动物模型构建等取得阶段性进展。

为实现“应检尽检”“即收即检”,我国不断提升核酸检测能力,增强试剂盒供应能力,扩充检测机构,缩短检测周期,确保检测质量。湖北省检测周期从2天缩短到4-6小时,日检测量由疫情初期的300人份提升到4月中旬的5万人份以上,缩短了患者确诊时间,降低了传播风险。

随着各研发机构不断更新病毒检测技术,病毒检测试剂盒的研发体系和响应机制逐步建立,在业界的国际影响力不断攀升。据中国医药保健品进出口商会6月5日公布的《取得国外标准认证或注册的医疗物资生产企业清单》不完全统计,3月底以来,国内的华大基因、复星医药、南京科维思、明德生物、迈克生物、东方基因、安图生物、新波生物、赛莱克斯生物、帝准生物等10家企业的新型冠状病毒核酸检测试剂先后获得美国食品药品监督管理局(FDA)签发的紧急使用授权 (EUA)认证。

据国家药品监督管理局数据显示,截至6月6日,国内获批的新冠病毒检测试剂产品39个,包括1个蛋白检测试剂盒,19个抗体检测试剂盒,19个核酸检测试剂盒。


新冠肺炎治疗药物开发


疫情一开始,我国就把药物研发作为重中之重,实施科研应急攻关,积极开展试验性临床治疗,加快推广应用临床验证有效的诊疗方法和药物,160多个研究机构和企业参与到药物研发应急攻关中。

面对突发疫情,时间是关键,“老药新用”成了最迅速的方式。在“老药新用”这一基本思路的指导下,科研人员积极筛选有效治疗药物,探索新的治疗手段,在严谨的体外研究和机制研究基础上,不断总结救治经验,推动磷酸氯喹、恢复期血浆、托珠单抗和中医药方剂、中成药等10种药物或治疗手段进入诊疗方案,获得4项临床批件,形成5项指导意见或专家共识,为提高治愈率、降低病亡率,提供科技支撑。

2月15日,科技部生物中心主任张新民在国务院联防联控机制新闻发布会上介绍,法匹拉韦的临床试验初步显示了较明显的疗效和较低的不良反应。同日,浙江海正药业股份有限公司研制的法匹拉韦正式获得国家药监局批准上市,这是疫情期间全国第一个获批上市的对新冠肺炎具有潜在疗效的药物。

2月17日,国务院应对新型冠状病毒感染肺炎疫情联防联控机制新闻发布会指出,经钟南山等专家研讨一致认为,基于前期临床开展的研究结果,磷酸氯喹治疗新冠肺炎具有疗效,广州白云山医药集团股份有限公司子公司广州白云山光华制药股份有限公司于同日获得《药品补充申请批件》,开始生产该药物。

一个月后,在3月17日的国务院联防联控机制新闻发布会上,张新民介绍,针对轻型、普通型向重型转化的阻断,重点推动磷酸氯喹、法匹拉韦和中医药,针对重型、危重型患者的救治,重点推动恢复期血浆、托珠单抗、干细胞和人工肝的临床应用,这些疗法在当时均已取得良好的进展。其中,法匹拉韦已完成临床研究,显示出很好的临床疗效。在安全性、有效性、可及性方面,均有保障。

除了“老药新用”,我国在药物方面也取得了一些重要的突破。中医药发挥了重要作用;药物研发与临床救治结合取得新突破;不同学科交叉融合,超算、动物模型、人工智能等技术在药物筛选和评价方面发挥重大作用。但这些都不是特效药。在特效药方面,抗体治疗药物比较具有代表性,这种药物既可用来预防也可用来治疗,目前已有突破性进展,最近国内第一个抗体药已经获得国家药监局的批准,并开展临床试验。

5月18日,北京大学谢晓亮团队及合作单位宣布已利用高通量单细胞测序技术,从新冠肺炎康复期患者血浆中成功筛选出多个高活性中和抗体,并已通过动物实验,有望在今年冬季成功研发出强效药。中和抗体由人体免疫系统产生,能够牢牢地结合到新冠病毒上,改变其功能,阻止病毒侵入细胞。

该成果已于5月17日发表在国际著名学术期刊《细胞》杂志上,北京大学表示“这是科学抗疫的一个重要阶段性成果”,而取得这一成果仅用了不到三个月的时间。

6月7日,上海君实生物医药科技股份有限公司与中国科学院微生物研究所共同开发的重组全人源抗SARS-CoV-2单克隆抗体注射液(项目代号:JS016),已于近日获得国家药品监督管理局批准开展I期临床研究,并已完成首例受试者给药。

该研究是一项随机、双盲、安慰剂对照研究,目的是评价JS016在中国人群中的耐受性、安全性和药代动力学特征及免疫原性,为JS016后续临床研究提供依据。JS016是一款重组全人源单克隆中和抗体,特异性结合SARS-CoV-2表面刺突蛋白受体结构域,并能有效阻断病毒与宿主细胞表面受体ACE2结合。这是国内首个获批开展新冠肺炎临床试验的治疗性抗体药物,也是全球首个在完成非人灵长类动物实验后,在健康人群中开展新冠肺炎治疗性抗体临床试验的药物,具有我国自主知识产权。

除了“老药”和新药,中医药也在新冠肺炎治疗的过程中扮演了重要角色。中西医结合,中西药并用,中医药治未病、辨证施治、多靶点干预的独特优势被发挥得淋漓尽致。我国科研人员从中医角度研究确定病因病基、治则治法,形成了覆盖医学观察期、轻型、普通型、重型、危重型、恢复期发病全过程的中医诊疗规范和技术方案,这是我们在全球抗疫中的独特创新。

在疫情防控和患者救治这两个没有硝烟的战场上,老祖宗留下来的中医药深度介入,全程参与,分类施救。白皮书在总结中医药在治疗新冠肺炎中的作用时提出,对轻症患者实施中医药早介入早使用;对重症和危重症患者实行中西医结合;对医学观察发热病人和密切接触者服用中药提高免疫力;对出院患者实施中医康复方案,建立全国新冠肺炎康复协作网络,提供康复指导。

以金花清感颗粒、连花清瘟胶囊/颗粒、血必净注射液和清肺排毒汤、化湿败毒方、宣肺败毒方等为代表的“三药三方”,以及针对不同类型新冠肺炎治疗的中成药和方药,临床疗效明显,有效降低了发病率、转重率、病亡率,提高了治愈率,加快了恢复期康复。据统计,在抗击新冠肺炎过程中,中医药参与救治确诊病例的占比达到92%。湖北省确诊病例中医药使用率和总有效率超过90%。


新冠病毒疫苗研制


疫苗是消灭病毒的终极“武器”。早在1月25日,国家卫健委高级别专家组成员、中国工程院院士李兰娟就率领团队成功分离出了新型冠状病毒毒株,这意味着有了疫苗种子株,我们可以将种子株培养成疫苗株,为制备疫苗做准备。翌日,中国疾控中心开始启动新型冠状病毒疫苗研发。

3月16日,军事医学科学院生物工程研究所所长、中国工程院院士陈薇的团队研制的重组新冠疫苗获批启动展开临床试验,开始招募临床志愿者。陈薇团队联合地方优势企业,在埃博拉疫苗成功研发的经验基础上,争分夺秒开展重组新型冠状病毒疫苗的药学、药效学、药理毒理等研究,快速完成了新冠疫苗设计、重组毒种构建和GMP条件下生产制备,以及第三方疫苗安全性、有效性评价和质量复核。

5月15日,康希诺生物股份公司获得加拿大卫生部关于重组新型冠状病毒疫苗(腺病毒载体)(Ad5-nCoV)临床试验申请批准,Ad5-nCoV已于4月中旬在中国、同时也在全球率先进入二期人类临床试验。Ad5-nCoV采用基因工程方法构建,以复制缺陷型人5型腺病毒为载体,可表达新型冠状病毒S抗原,拟用于预防新型冠状病毒感染引起的疾病。

5月18日,国家主席习近平在第73届世界卫生大会视频会议开幕式上致辞时宣布,中国新冠疫苗研发完成并投入使用后,将作为全球公共产品,为实现疫苗在发展中国家的可及性和可担负性作出中国贡献。而在此前的中国疫苗产业技术创新战略联盟第二次大会上,包括国家和地方疾控中心、中检院、科研院所、疫苗研发生产企业在内的27家中国从事疫苗研发、生产、监管、应用整个链条的相关单位,已为新冠疫苗的研发进行了多轮讨论。

5月22日,世界权威医学期刊《柳叶刀》在线刊登陈薇院士团队新冠疫苗人体试验结果,该结果显示,一期临床108个志愿者全部有细胞免疫反应,这是首个新冠疫苗的人体临床数据。

随着新冠疫苗研发的进展,疫苗可及性和可担负性越来越受关注。北京时间6月4日,全球疫苗峰会视频会议举行。本次会议旨在为全球疫苗免疫联盟筹资,确保疫苗可及性,共同抗击疾病,挽救生命。

在全球疫苗研发行列中,中国正走在第一方阵,目前已有1款腺病毒载体疫苗与4款灭活疫苗均进入二期临床试验。其中,陈薇团队的腺病毒载体疫苗是全球首个启动二期临床研究的新冠疫苗。

腺病毒载体疫苗是新兴技术,其原理是利用腺病毒这一具有强感染能力的双链DNA病毒,把编码新冠抗原的DNA序列通过基因重组的方式整合进腺病毒基因组内,并去掉腺病毒负责繁殖的基因,使疫苗可以安全有效地引起人体免疫反应。

灭活疫苗则属于传统技术路径,其原理是制备出大量活病毒后,通过技术手段将其灭活,把病毒通过注射的方式引入健康人体内,以激活免疫系统。由于病毒的蛋白质外壳容易在人体内被降解,所以常常需要多次接种,对疫苗的需求量大。相比之下,腺病毒载体疫苗的成本更低,效率更高。

目前,国内至少已有超过15家企业和科研机构对新冠疫苗研制展开科研攻关。疫苗研制正沿着健康稳健的道路向前行走,打赢疫情防控人民战争未来可期!

从无到有,从泛到精,每一项耀眼的战疫成果,都是病毒在时间轴上倒逼的结果。那段日子,所有人都在和死神抢人。如今,我们的科研工作者依然站在另一个战场的最前端,继续和病毒较量。不仅仅是为了彻底战胜新冠病毒,也为了当其他“意外”来临时,我们能够有力量有资本把我们的同胞保护得更好!