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从SARS到新冠病毒:冠状病毒的研究改变了多少?

从2003年的SARS,到当前的新冠病毒疫情,在不到20年的时间内,人类经历了3次由冠状病毒引发的严重疫情。即便如此,一些从事冠状病毒研究的科学家表示,在这段时间内,冠状病毒的研究一直处在兴起和衰退的交替状态——每当疫情退散,相关研究以及经费投入都会跌入低谷。如果对冠状病毒的研究兴趣能够延续,那么我们在面对新一轮疫情时,可能有更充足的准备。

在一篇发表于STAT网站的报道中,作者写道,从2003年的SARS疫情到现在,将近20年的时间中,冠状病毒的相关研究经历了多次兴起和衰落的交替。在SARS、MERS疫情暴发时,大量研究人员对冠状病毒产生了强烈的研究兴趣,但很快,这种兴趣逐渐消退,直到下一次由冠状病毒导致的疫情暴发。

在德克萨斯大学医学分部从事冠状病毒研究的Vineet Menachery说:“令人惊讶的是,从近20年前SARS疫情出现到现在,冠状病毒领域并没有太大的变化。这个领域的研究力量依旧薄弱。”

研究经费

在20世纪90年代后期,冠状病毒对人类的威胁还十分有限——当时能导致人患病的4种冠状病毒,只会引起感冒这样较轻的症状。因此,冠状病毒的研究也不具备急迫性。人们对冠状病毒领域的兴趣寥寥,研究经费也非常匮乏。美国过敏与感染性疾病研究院(NIAID)的主任Anthony Fauci提到,在非典暴发前一年,NIAID向冠状病毒的研究投入了300万~500万美元的经费。

随着非典疫情暴发,并在全球范围造成8000多人感染、近800人死亡,在此后的一两年间,NIAID在冠状病毒领域的研究经费增长了10倍,达到5000万美元。但很快,投向冠状病毒的研究经费逐渐减少,到2010年时,研究经费维持在每年平均2000万美元左右。

2010年时,Menachery还是一名博士后,当时他正跟随北卡罗来纳大学的冠状病毒专家Ralph Baric研究冠状病毒。那时非典疫情已经过去了近7年,而另一种引起中东呼吸综合征的冠状病毒(MERS-COV)还没有通过骆驼感染给人类。

在那一年,Baric的实验室刚刚开始研究冠状病毒如何复制,并影响宿主。Menachery正好对研究病毒如何影响人类的免疫系统感兴趣。从科学的角度,Menachery进行着一项很有意义的研究;但考虑职业前景的话,这却是一次冒险的选择。

Menachery说:“当我在Baric的实验室工作时,进行冠状病毒研究的可行性,确实是一个问题。”目前在Baric实验室工作的助理研究员Lisa Gralinski也对此表示赞同,她说:“在非典疫情和MERS疫情之间的10年中,您不得不为研究想出一个更有吸引力的研究背景。因为只有让普通公众和美国卫生研究院(NIH)意识到研究极其重要,才能申请到科研经费。” 

申请冠状病毒研究经费的科学家表示,在疫情结束后,他们在解释为什么研究仍具有意义时会面临更大的压力。但他们知道,还需要对能在人类中传播的冠状病毒进行更多的研究,因为一种全新的致病性冠状病毒随时可能出现。

Menachery表示,当他在2010年撰写经费申请书时,“在第一页,我用了一半甚至是四分之三的篇幅,证明为什么我们仍在研究SARS病毒。”

在第二次申请时,Menachery才获得资助。但是即使如此,当时的时机也是一个因素。在他2012年8月重新提交申请的一个月后,MERS疫情暴发了,而相应的拨款申请审查是在当年的11月。

这种情况也导致了在冠状病毒领域存在年龄断层。这个领域的科研人员组成是:一些年龄较大的资深科学家(如Baric)、极少数中间年龄段的研究人员,以及最近才加入该研究领域的年轻科学家。

爱荷华大学微生物和免疫学教授Stanley Perlman就表示,从事冠状病毒研究的科学家太少了:“我培养了很多研究人员,但其中大多数人都没有从事冠状病毒的研究。”

Gralinski提到,当MERS疫情出现后,研究经费终于稳定下来了,尽管资金并未达到非典疫情后的最高水准。Fauci也表示,在MERS疫情暴发之后,NIAID用于冠状病毒的研究经费每年稳定在大约2700万美元。

而COVID-19疫情的暴发,可能会大幅改变冠状病毒的研究经费。Fauci说:“我不清楚会有多少科研经费投入到冠状病毒研究,但目前很明显,研究冠状病毒能对社会产生真正有益的影响,人们也会对该领域产生更持久的兴趣。”

论文数量

冠状病毒相关的论文发表也遵循着相同的兴衰周期。自非典疫情暴发以来,在Web of Science核心合集数据库中,标题或摘要中包含“冠状病毒”的科研论文数量急剧增加。这一数据库收录了全球21000多种同行评审的学术期刊。

但是,随着非典疫情得到控制,投入到冠状病毒研究的经费逐渐减少,与此相对应,冠状病毒论文发表的速度也变慢了。相比于2004年的1007篇冠状病毒研究论文,2011年时论文数量降到了594篇。

2013年,MERS疫情出现后,有关冠状病毒的研究论文数量再次上升,并持续增长了一段时间,但到2017年数量再次下降。研究人员认为,这反映了这一研究领域的兴衰现象。从2002年起,已经发表的冠状病毒研究论文中,约1/3来自美国的科研人员,另外1/4来自中国的科学家。

如果研究能坚持下来

当人们在新一轮疫情出现后,再次回溯近20年的冠状病毒的研究进展时,我们会发现此前对冠状病毒研究兴趣的时断时续,使得我们对冠状病毒的认识仍存在大量缺口。

科学家不知道患者感染冠状病毒后,在多长时间内能对病毒保持免疫。关于冠状病毒传染性的研究,也成为迫在眉睫的问题。而且,直到现在,都没有一款能特异性地治疗冠状病毒的药物上市。在SARS疫情期间,一些科学家试图测试已有药物能否有效抵抗SARS;但在疫情消退之后,这类研究也停止了。如果这些研究能坚持下来,在冠状病毒再度来袭之际,就有可能为一线的医生提供帮助。

William Haseltine退休前是哈佛医学院教授,他在美国应对艾滋病和炭疽杆菌危机时发挥了核心作用。Haseltine在《科学美国人》网站的一篇博客文章中写道,冠状病毒存在很多容易被抗病毒药物攻击的弱点,使用一些已有的药物或联合疗法可以控制疾病,使病毒生长所需的酶失效。在不同类型的冠状病毒中,这些酶的相似性都很高。如果我们在SARS和MERS疫情过后继续研究工作,就有希望在此次疫情出现时储备大量能阻止疾病传播的药物。浙江大学教授王立铭也曾表示,如果SARS期间的很多研究坚持了下来,那么今天我们面对新型新冠病毒时,可能就有更充裕的科学和医学准备了。

对其他冠状病毒疫苗的研究,同样可以为新型冠状病毒疫苗的研发提供帮助。这些冠状病毒的致病机理存在一定相似性(尤其是SARS与新冠病毒使用相同的受体入侵细胞),并且这些疫苗在技术途径上也有共通之处。詹纳研究所就表示,他们正使用与开发MERS疫苗相同的技术途径来开发针对新冠病毒的疫苗,从而减少新疫苗的临床试验准备时间。

在SARS疫情期间,SARS疫苗的研发曾取得重要进展,一款疫苗已经通过了一期临床试验。但由于当时疫情已经结束,受试者的缺乏使得SARS疫苗倒在了临床试验阶段。

该研究领域中的一些科研人员希望,经过此次与新型冠状病毒的战役后,人们能对冠状病毒进行更持续和深入的研究。Gralinski说:“在公共卫生方面,我们非常擅于应对紧急情况。但是,我们很难维持对病毒的预防性监测和研究。”

Menachery期盼将会有更多的科研人员进入冠状病毒领域。“考虑到17年的时间内已经出现了3种致命的冠状病毒,科学家将会在冠状病毒领域进行更多的深入研究,”他表示,“我不确定此次新冠病毒是不是我们亲身经历的最后一次。但是,这次疫情有可能促进对其他冠状病毒的研究。”

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