基础和临床前冠状病毒研究

对新型冠状病毒肺炎大流行的初步研究反应使我们能够快速鉴定SARS-CoV-2的人类细胞受体(血管紧张素转换酶2,称为ACE-2),并表征SARS-CoV 2尖峰蛋白的结构,该蛋白位于病毒表面,有助于进入人类细胞。NIAID支持的研究有助于快速确定潜在治疗和疫苗的目标,从而产生了许多有效的对策。

NIAID继续进行研究,以了解SARS-CoV-2的基本特征,以找到更好的方法检测、预防和治疗新冠肺炎。这包括进一步了解宿主对病毒的免疫反应的研究,例如自然史研究,以确定导致严重疾病的生物标记物或感染特征。正在进行的观察研究有助于进一步了解病毒如何传播和导致疾病。NIAID研究人员和NIAID支持的研究人员也在使用小型和大型动物模型来评估新冠肺炎干预措施。

NIAID还正在调查病毒遗传多样性以及SARS-CoV-2变异体是如何出现的。研究人员正在评估变异体对传播和疾病严重程度的影响,以及它们逃避自然感染或疫苗接种引起的免疫的可能性。

落基山实验室

蒙大拿州汉密尔顿市NIAID落基山实验室(RML)的研究人员研究了严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型和MERS等病毒病原体是如何致病的,以及免疫系统对感染或疫苗接种的反应。例如,RML研究人员迅速开发出新冠肺炎的动物模型,并证明SARS-CoV-2可导致肺部疾病,病毒的传播与新冠肺炎患者的病毒传播类似。研究人员还发表了关于SARS-CoV-2传播以及传播途径如何与疾病严重程度相关的关键研究,以及显示病毒在特定条件下可以持续多久的病毒稳定性研究。

RML研究人员正在使用动物模型来评估严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型的抗病毒药物和疫苗。在新冠肺炎大流行之前,RML的科学家与牛津大学的研究人员合作,对牛津的黑猩猩腺病毒载体候选疫苗进行了临床前研究,以对抗MERS-CoV。他们很快将研究转向牛津SARS-CoV-2疫苗的临床前研究,该疫苗目前由阿斯利康开发。该疫苗(称为AZD1222或Vaxzevria)在一项由联邦资助的第三阶段临床试验中进行了评估,该试验表明该疫苗对新冠肺炎具有保护作用。

疫苗研究中心

稳定穗蛋白技术/原型病原体方法

NIAID疫苗研究中心(VRC)的科学家们在新冠肺炎大流行之前花了数年时间研究冠状病毒的结构和功能,以制造高靶向性疫苗。VRC的大流行防范方法包括从具有大流行潜力的病毒家族中选择“原型病原体”,然后使用这些原型作为疫苗开发的模型,目的是将选定的疫苗方法推广到同一家族中的其他类似病毒或具有某些特征的相关病毒。

2016年,VRC科学家及其学术合作者发明了一种分子工程方法,用于稳定任何冠状病毒的尖峰蛋白。(尖峰蛋白使冠状病毒颗粒能够感染人类细胞。)该策略基于之前对HIV和呼吸道合胞病毒(RSV)的相关研究,包括将尖峰蛋白锁定为预融合构象或形状。稳定冠状病毒的尖峰蛋白使其成为疫苗中使用的有效而精确的免疫原。使用这种获得专利的分子工程方法稳定SARS-CoV-2尖峰蛋白。NIH已在全球范围内将这项关键技术授权给多家公司用于其新冠肺炎疫苗产品。

PREMISE计划

VRC建立了前提(通过微生物/免疫监测和流行病学的大流行反应报告)更广泛地支持新冠肺炎应对和大流行防备的计划。通过研究人员和合作者网络,PREMISE将对目标人群和广泛人群进行病毒学和免疫学筛查,以检测对大流行潜在病毒的反应性。PREMISE还将通过对能够将疾病传播给人类(人兽共患病水库)和人类的动物样本进行测序来识别病毒。结果分析将被共享,以先发制人地为早期检测和诊断创造资源,并为疫苗的发现和开发识别单克隆抗体和免疫原。最终,PREMISE将把针对各种病原体的血清学和细胞免疫发现整合到产品开发中。阅读有关PREMISE计划的更多信息.

PrePARE计划

VRC PrePARE(预测性多克隆抗体反应评估)项目分析来自有症状、恢复和接种疫苗的非人灵长类动物和人类的血清学样本,以确定对新出现病原体的详细血清抗体反应。该项目识别在宿主免疫选择压力下产生的变异,并有助于预测疫苗对新病毒变异的效力。当与全病毒基因组测序相结合时,研究人员可以确定病原体如何进化以逃避免疫反应,从而为应对新的冠状病毒变体和其他与大流行防备相关的新兴病原体提供所需的数据。

SARS-CoV-2病毒进化评估(SAVE)计划

SARS-CoV-2跨机构小组(SIG)由美国卫生与公众服务部(HHS)成立,致力于快速确定新变异的特征,并积极监测其对SARS-CoV-2疫苗、治疗学和诊断学的潜在影响。NIAID是SIG的成员,支持研究和监测活动,以帮助为SIG的决策提供信息。NIAID创建了SARS-CoV-2病毒进化评估(SAVE),以对SARS-CoV-2变异病毒进行快速协同风险评估。NIAID SAVE项目由一支国际科学家团队组成,他们在病毒学、免疫学、疫苗学、结构生物学、生物信息学、病毒遗传学和进化学方面具有专业知识。SAVE对SARS-CoV-2新出现的突变进行全面的实时风险评估,以确定其对传染性、毒力和感染或疫苗诱导免疫易感性的影响。阅读有关NIAID SAVE计划的更多信息.

新发传染病研究中心(CREID)

2020年8月,NIAID建立了一个名为新发传染病研究中心(CREID)的全球多学科网络,以调查病毒和其他病原体如何以及在何处从野生动物中产生,并外溢到人群中导致疾病,并及时进行疫情研究。研究项目包括监测研究、开发试剂和诊断分析,以及旨在详细说明人类对新出现的传染源的免疫反应的研究。CREID网络中研究项目的广度将允许研究该过程多个阶段的疾病溢出:病原体首先从动物宿主中出现;在野生和人口较多地区之间发生人与人之间传播的边界;最后,在可能发生流行病传播的城市地区。了解更多有关新发传染病研究中心(CREID)的信息。

存储库

BEI资源库

BEI资源库是一个中央存储库,为广大微生物和传染病研究人员提供生物体和试剂,包括SARS-CoV-2分离物和临床标本。阅读有关BEI资源库的更多信息。

世界新兴病毒和虫媒病毒参考中心(WRCEVA)

WRCEVA项目负责维护新兴病毒和虫媒病毒参考标本库,并为世界各地的病毒爆发调查提供试剂和支持。阅读有关WRCEVA的更多信息.

流感研究和应对卓越中心(CEIRR)

CEIRR是一个多学科协作研究网络,研究流感的自然史、传播和发病机制。虽然这些中心主要关注流感,但该网络还研究SARS-CoV-2,并领导开发诊断以及动物模型,以评估疫苗和治疗方法。这些中心还对SARS-CoV-2的毒力、致病性和传播进行了研究。阅读有关CEIRR网络的更多信息.

流感疫苗创新合作中心

联合流感疫苗和创新中心(CIVIC)是由NIAID资助的研究中心网络,致力于开发更持久、更广泛保护和更持久的流感疫苗。CIVIC调查人员还对SARS-CoV-2进行了研究。他们的工作包括对新冠肺炎疫苗接种和感染反应持续时间的纵向研究,以及对变异株的分析,以支持监测和大流行应对工作。阅读有关CIVIC网络的更多信息.

基因组学、生物信息学和系统生物学项目

NIAID的传染病基因组中心生物信息学和系统生物学项目提供了病毒传播和进化的关键信息,以及与严重或正在解决的新冠肺炎相关的细胞特征。这些项目还支持开发高通量实验室和计算方法,用于处理大量SARS-CoV-2样本,以建模和预测大流行的基因组流行病学。

NIAID的传染病结构基因组中心为SARS-CoV-2蛋白的蛋白质生产、结构测定和功能表征提供了关键支持。这些中心对药物发现、疫苗开发和诊断作出了重大贡献,提供了重要的结构信息,以支持全球开发新技术以监测和治疗SARS-CoV-2患者的努力。阅读更多有关NIAID结构基因组中心的信息.

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