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病毒排出高峰超前——阐明新冠病毒治疗困难原因! -应用数理科学多领域融合生物学研究最前沿-
发布时间:2021-03-24
来源:九州大学

九州大学大学院理学研究院・Kwangsu Ki任助教、岩見真吾准教授与美国印第安纳大学公共卫生大学院江島啓介助教的共同研究阐明了新冠病毒感染 (COVID-19)较之其他冠状病毒感染症,抗病毒药治疗困难的原因之一。

 

一般,从细胞向上呼吸道排出的病毒量在迎来峰值前,开始施用抗病毒复制类药剂,对体内病毒排出量减少起到重要作用,此作用在流感等临床式样中已得到证实。

 

研究团队在新冠病毒研究基础上,又收集分析了过去流行的中东呼吸器症候群(MERS)及非典病毒的临床试验数据。考虑到病症间的不均一性,研究团队应用了记录生物体内病毒感染动态的数理模型,分析发现COVID-19相比过去的病毒感染症MERS、SARS,病毒排出量更早地达到峰值。并且通过开发的计算机模拟综合分析,发现及时使用了强效的抗病毒复制类药剂及抗病毒侵入类药剂,治疗在病毒排出量峰值之后开始的情况下,对抑制病毒排出量减少的效果都及其有限。

 

本次明确的COVID-19在生命体内的感染动态,是治疗方案开发上重要的定量发现,目前正在日本进行基于该研究设计的医生主导临床试验(jRCT2071200023)。本研究成果于2021年3月23日发表于国际学术杂志“PLOS Biology”上。

      

       日语版:ウイルス排出量のピークが早い!新型コロナウイルスの治療が困難な理由を解明

       -数理科学を駆使した異分野融合生物学研究の最前線-


九州大学大学院理学研究院のキム・クァンス(Kwangsu Kim)特任助教、岩見真吾准教授は、米国インディアナ大学公衆衛生大学院の江島啓介助教らとの共同研究により、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)に対する抗ウイルス薬剤治療が他のコロナウイルス感染症と比較して困難である理由の1つを解明しました。数理科学を駆使した今回の解析結果は、今後の臨床結果と比較することで検証を行い、データ解析の精度をさらに向上させます。

    一般的に細胞から上気道(鼻・咽頭・喉頭)へ排出されるウイルス量がピークを迎える前に、ウイルス複製阻害薬剤の投与を開始することが、体内のウイルス排出量を減少させるために重要であることは、インフルエンザなどの臨床試験からも知られています。


    研究グループは、COVID-19に加えて、過去に流行した中東呼吸器症候群(MERS)および重症急性呼吸器症候群(SARS)の臨床試験データを収集・分析しました。症例間の不均一性を考慮した上で、生体内でのウイルス感染動態を記述する数理モデルを用いて解析した結果、COVID-19では過去のコロナウイルス感染症であるMERSやSARSと比較して、早期にウイルス排出量がピークに達することを明らかにしました。さらに、開発したコンピューターシミュレーションによる網羅的な分析から、たとえ使用するウイルス複製阻害薬剤やウイルス侵入阻害薬剤が強力であったとしても、ピーク後に治療を開始した場合、ウイルス排出量を減少させる効果は極めて限定的であることを見出しました。


今回明らかにしたCOVID-19の生体内の感染動態は、治療戦略を開発する上で極めて重要な定量的知見であり、現在本研究に基づいてデザインされた医師主導治験(jRCT2071200023)が国内で実施されています。本研究の一部は、科学技術振興機構(JST)未来社会創造事業探索加速型「共通基盤」領域、日本医療研究開発機構(AMED)新興・再興感染症研究基盤創生事業多分野融合研究領域に支援されたものです。本研究の成果は、2021年3月23日(火)(日本時間)に国際学術雑誌「PLOS Biology」で掲載されました。

 

 

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