首席科学家肖卫民：关于新型冠状病毒的小知识及思考（上）-深圳瑞享源基金管理有限公司

首席科学家肖卫民：关于新型冠状病毒的小知识及思考（上）

公司新闻 | 2020-02-19

（图为：首席科学家-肖卫民博士）

关于病毒在体外的存活时间

1. 病毒不是完整的生命，它缺乏生命的一个基本特征，即不能独自复制或繁殖，而需要借助宿主细胞进行复制。

2. 病毒从结构上说是衣壳蛋白包裹核苷酸（DNA或者RNA），它寄居的细胞才能给它提供最佳的生存条件。比如感染人体细胞的病毒，其活性最佳的条件就是37度，PH7.4等等。在体外，由于温度、紫外线、酸碱等变化，轻则使其暂时失去正常功能，重则使蛋白变性失活，即所谓的“死亡”。有衣壳蛋白的保护，病毒里面的核苷酸对环境变化的抵抗力会强一些。

3. 所以，绝大多数病毒在体外“恶劣”环境中存活不了多久。但是乙肝病毒比较特殊，它还形成了一个坚硬的外壳，像个“铠甲”，能抵御环境中的各种让其内壳蛋白变性的因素。新型冠状病毒在体外存活时间短，主要是它与绝大多数病毒一样，蛋白外壳外面缺乏保护而在体外容易变性失活，从而失去了侵袭人体细胞和复制能力。

病毒的空气或者血液传播问题

1. 我们人体有天然的防御体系，如皮肤、呼吸道纤毛、粘液等，可以阻挡大部分病毒，因此我们必须接触比较大量的病毒才会被感染。人体细胞本身的细胞膜也是天然屏障，不能让蛋白质、DNA/RNA等大分子自由进入的，这也包括病毒。

2. 病毒只有进入细胞才能复制，其生命才能得到延续，才能破坏人体的细胞，导致疾病。病毒是怎样进入细胞的呢？它是通过其外壳或者包膜上的一些蛋白去识别人体细胞膜表面的特异受体，与其结合后侵袭进入细胞的。这就是说，病毒侵袭宿主细胞具有高度特异性。正是由于绝大多数寄生在动物体内的病毒不具有特异识别人体细胞表面的蛋白受体，所以不能感染人，只有当它们发生突变，能够识别人体细胞的受体时，才具有感染人的能力。

3. 通过空气传播的病毒，是因为能与我们呼吸道上皮细胞膜上的某些受体或者成分结合。如流感病毒是RNA病毒，通过其包膜上的神经氨酸酶与人呼吸道上皮细胞膜上的唾液酸受体相结合，从而进入细胞。冠状病毒与宿主呼吸道上皮细胞膜上的血管紧张素转化酶2（ACE2）结合，进入细胞，进行复制，导致细胞破裂、组织损伤而致病。

4. 血液传播的病毒，就没有与呼吸道上皮细胞结合的能力。如艾滋病毒通过其膜蛋白gp120与人体免疫细胞膜上CD4结合而侵入并杀死这些细胞导致免疫缺陷；乙肝病毒通过与肝细胞膜上的受体结合进行侵袭等等。这类病毒要达到并接触到人体内的这些靶细胞，就必须先入血，所以是血液传播。

（图为：新型冠状病毒彩色图片，来源于网络）

关于病毒的鉴定与检测

2003年SARS流行时，当时由于没有二代测序技术，对病原体的鉴定花了3-4个月的时间。最初由于影像学主要表现为肺间质病变，因此就诊断为非典型性肺炎。一般的间质性肺炎其病原体大多是支原体。但支原体引起的非典型性肺炎，症状远较SARS轻，红霉素、四环素和氯霉素等治疗有效。这次新型冠状病毒感染，在2019年12月底取得几个阳性病人的呼吸道分泌物，通过二代测序技术，2020年1月5日就在国际专业数据库提交了病毒基因组的全长序列，1月10日5家科研机构对外宣布破译新型冠状病毒基因组。这次不到半个月就鉴定出病原体，是在科学上的一个巨大的进步。

一旦病毒的基因组序列破译，后续的检测在技术上就很容易。当然可以继续用二代测序方法，但是它的检测时间较长，大概要1-2天完成，而且价格昂贵。最经济的检测方法是用RT-PCR进行核酸检测：根据病毒的基因组序列设计好引物做成试剂盒就可以检测了，2-3小时可以完成一侧检测，价格便宜。但是为什么这次早期RT-PCR的检测试剂盒远远不能满足需求呢？主要是由于这类病人的样本有高度传染性，因此检测都是被高度监管的，必须有很高资质的实验室才能进行。最初只有国家或者省级疾控中心才有资质，后来逐渐扩展到有条件的三甲医院；另一方面，这个检测试剂盒是新产品，按照流程，需要按照医疗器械新产品进行报批和临床实验，通常至少需要一年以上。这次就只能特事特办，最初有3家试剂公司生产提供，后来批准了更多的试剂公司，才能满足社会的需求。

关于诊断问题

CT磨玻璃影只能诊断肺间质有炎症，病因可能是新冠，也可能是流感、细菌等其他病因。因此，用CT磨玻璃影诊断新冠感染，假阳性率会很高。这个等疫情结束，可以做个回顾性分析。当然，再结合血象（白细胞不增高，淋巴细胞减少多为病毒）、降钙素基因相关肽、CRP等检测，可以粗略地把细菌、病毒感染分开，但是非常粗糙，假阳性与假阴性率都很高。

核酸检测可以说是确诊的金指标。但是当年SARS时，由于缺乏二代测序技术，几个月都没有确定病原体。后来是靠电镜发现的冠状病毒。电镜的漏诊率非常高，而且仪器昂贵，大三甲医院都不一定有，所以不作为常规检测方法。

SARS当时没有确定病原体的基因组序列，就不能用PCR、测序等核酸检测，所以只能靠发热、影像学、血象等实验室检测等进行临床诊断。假阳性率和假阴性率肯定都高。但是，我想当时考虑到医疗资源配置问题，只有中重症才下SARS的诊断，所以估计假阴性率会更高，即广大轻症或者无症状患者是没有诊断的。这次有了核酸检测技术，所以诊断的病人非常多，实际上很大原因是科学技术进步的结果。

核酸检测可以看做是目前诊断的金指标。但是它本身也是会有假阳性和假阴性的，这个需要大量的临床研究数据才会知道。

漏诊就是假阴性，产生的主要原因：按照经验，做呼吸道病原体检测时，咽拭子常用，因为简单易行，但其假阴性率较高，尤其是轻症或者无症状病人，病原体较少，留在口腔咽喉里的少，所以容易造成假阴性。通常用肺泡灌洗液检测会大大降低假阴性率，但是属于有创检测，只用于重病人。

假阴性及漏诊多见于轻症或者无症状，漏诊对他自己倒没什么，反正不治疗也会好，但却是传染源。所以，为了避免这种情况，就只要是发热的就隔离，只要有接触的就隔离。

有人认为RNA容易降解是造成假阴性的一个原因，但是或病毒有蛋白外壳保护，环境中的RNA酶很难接触到里面的RNA，因此这种可能性应该很小。造成假阴性的主要原因还是取样：目前的咽拭子取样法是造成假阴性的主要原因；新冠病毒主要在下肺部，只有在咳嗽或者吐痰（但是多干咳少痰）时，经过口咽部才会留下一点，而我们吞＼吐口水又会去掉一部分，加上口咽部正常就有大量细菌病毒，进一步稀释冠状病毒。临床检验科和其他相关科室都对咽拭子法诟病很多，但是没办法，这个取样最方便。取肺泡灌洗液最好，其次是痰液。试剂盒的质量，实验室条件，技术人员的操作等等也会造成假阴性。

关于临床实验

从伦理学上，重症用单臂好，因为对于对照组好像不公平。但是，从疗效评估来看，单臂远远比不上双臂。单臂只能与历史数据比。当然已经有一个月积累了一些历史数据，但还远远不够。而且这种新疾病，治疗方案进步很快，也许目前的治疗方案就比一个月前好，所以与历史数据比也不太好。

重症可以同情给药，可以不参加临床实验。

目前许多药都被说有效，但是一方面来自于体外实验，离临床应用还远得很，体外实验还要经过动物实验、临床一期、二期、三期才能被证明安全有效而上市，通常成功率小于1%，尤其是一些没上市的新药，是远水解不了近渴；另一方面来自治疗的前后比较，考虑到病毒感染一般是自限性疾病（即没有特效药，完全靠自身的免疫力战胜病毒而痊愈），治疗前后比较意义不大，因为很有可能是自己好的，与治疗药物关系不大，因此，必须设计对照来评估药物的疗效。面对来势汹汹的新冠病毒感染，对于安全性还没有经受过临床病人检验的新药，估计是等不及其上市应用了，而已经上市的老药因为已经已经有充分的安全性数据，倒是可以马上进入III期临床实验，很快可以应用，如治疗艾滋病的某些药等等。或者像治疗埃博拉病毒的那个已经进入临床后期的新药，安全性得到验证，有些个案证明其有效，则离临床应用很近，或者在目前没有特效药的情况下，可以通过医生超处方给药（老药新用）或者同情给药（未上过市但已有比较多的安全和疗效数据）让病人及时得到治疗。

我认为奧司他韦即达菲对这个病没用，因为达菲的作用靶點是分佈於流感病毒表面的神經氨酸酶，流感病毒通过神經氨酸酶与呼吸道上皮的唾液酸结合而感染细胞。新冠病毒没有神經氨酸酶，所以达菲没用。当然，如果病人检测到流感病毒，就可以早期使用达菲。

关于病毒的起源（疫情溯源）问题

现在有两种可能的来源：

1. 比较官方的说法：起源于武汉的一家海鲜市场。

支持的证据是：

1）2019年12月份的第一批病人大部分与这家海鲜市场有关；

2）病毒从蝙蝠到人需要一个中间宿主，而海鲜市场有野生动物售卖，中间宿主可能来源于此；

3）2020年1月1日关闭该市场，并从该市场多个摊点发现了新冠病毒。

不支持的证据是：

1）2019年12月份的第一批病人中有一部分与海鲜市场无关，特别是最初的两个病人与此无关；

2）在海鲜市场没有找到作为中间宿主的野生动物。

2. 另一种可能的来源：某病毒研究机构。

支持的证据是：

1）该研究机构收集了世界上最多的蝙蝠冠状病毒（500多种，数据待核实）；

2）2020年1月他们发表的一篇文章表明，新冠病毒与他们几年前收集的一个蝙蝠冠状病毒有96.2%的相似性，虽然不到4%的差异不可能在几年的时间里通过自然变异而进化成新冠病毒，但是不能排除该机构所还收集了其他与新冠病毒更相似的蝙蝠冠状病毒，而其基因组序列不曾公布；

3）我仔细读了他们发表在2015年Nature Medicine的文章，它提供了两个事实：（1）一种蝙蝠冠状病毒的S蛋白与经过改造的能在小鼠携带的SARS病毒组成的嵌合病毒是存在的；（2）体外实验证明这种嵌合病毒能够感染人的呼吸道上皮细胞。以上两个事实就提供了一种可能（注意是可能）：这种嵌合病毒可能是这次的新冠病毒（也许有变异，但应该高度同源），而携带这种嵌合病毒的动物很可能是这次疫情发生的中间宿主。

我继续追踪了构建这个嵌合病毒的两个母病毒：一个母病毒是经过改造的SARS病毒，查到合作单位美国北卡大学早在2007年就通过将自然存在的SARS病毒在小鼠呼吸道经过15次传代而获得，与SARS病毒基因组比，它有6个核苷酸发生了突变，从而能够感染小鼠并让其致病（自然存在的S ARS可以感染小鼠呼吸道上皮细胞但是不能让小鼠致病）。当拿SARS病毒基因组与新冠病毒比对，只有80%相似性，而且未匹配的部分是散在随机分布的；嵌合病毒的另一部分来源于一种蝙蝠冠状病毒的刺突蛋白基因，当把它与新冠病毒刺突蛋白基因进行比对也只有不到90%的相似性，而且未匹配的部分是散在随机分布的。不匹配的部分散在随机分布，说明它是很难通过人为基因重组技术把该嵌合病毒改造成新冠病毒的，自然变异也是要几百年以上的。所以，应该可以基本排除新冠病毒来自该嵌合病毒。但是，仍然不能排除该研究机构还有与冠状病毒相关的其他嵌合病毒存在。