Corona viruses
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冠狀病毒 CORONA VIRUSES. 內容 冠狀病毒簡介 SARS- 冠狀病毒的基因體定序 序列比對分析 基因體定序後的結論與應用 SARS 冠狀病毒的動物宿主 生物安全實驗室手則 台灣治療 SARS 病患經驗與 SARS 診斷方法 台灣與世界的疫情和分子流行病學調查 文獻回顧. 最適生長溫度 33-35℃ 次易引發普通感冒的病毒 10-15 %呼吸道感染、胃腸炎 嬰兒及兒童(冬天、春天) 僅有兩株分離的人類病毒株 HCoV-OC43, HCoV-229E 核酸: 正股 RNA 、套膜、 80-160 nm 對酸、乙醚、乾燥較敏感

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冠狀病毒 CORONA VIRUSES

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Presentation Transcript


Corona viruses

冠狀病毒 CORONA VIRUSES

  • 內容

    • 冠狀病毒簡介

    • SARS-冠狀病毒的基因體定序

    • 序列比對分析

    • 基因體定序後的結論與應用

    • SARS冠狀病毒的動物宿主

    • 生物安全實驗室手則

    • 台灣治療SARS病患經驗與SARS診斷方法

    • 台灣與世界的疫情和分子流行病學調查

    • 文獻回顧


Corona viruses

  • 最適生長溫度 33-35℃

  • 次易引發普通感冒的病毒

  • 10-15%呼吸道感染、胃腸炎

  • 嬰兒及兒童(冬天、春天)

  • 僅有兩株分離的人類病毒株

    HCoV-OC43, HCoV-229E

  • 核酸:正股RNA、套膜、 80-160 nm

  • 對酸、乙醚、乾燥較敏感

  • 基因體 +RNA : 27,000-30,000 nt

    (大腸桿菌 460萬bp)

    (人類 30億 bp)


Corona viruses

  • SARS: Severe Acute Respiratory Syndrome

    (嚴重急性呼吸道症候群)

    Atypical pneumonia(非典型肺炎)

  • SARS – coronavirus (WHO 3/16, 2003)

  • Mortality rate: 3-6%(致死率)

    43-55%, older than 60 years

  • African green monkey kidney (Vero E6) cells

    (養於非洲綠猴腎臟細胞)

  • SARS-HCoV, purifired, RNA genome was extracted(病毒顆粒純化、基因體RNA萃取)

  • whole genome was sequenced(全基因體定序)


Corona viruses

典型肺炎(大葉片型肺炎)非典型肺炎(浸潤型肺炎)

發燒發燒

畏寒畏寒

咳嗽有痰乾咳

胸痛少胸痛

白血球上升白血球微升

痰中找的到病原菌痰中找不到病原菌

X光片成大葉片型肺炎X光片浸潤型肺炎

肺炎雙球菌肺炎黴漿菌

嗜血流行性感冒桿菌退伍軍人桿菌

克雷白氏菌病毒

使用抗生素治療


Corona viruses

轉錄作用

核醣體RNA

轉譯作用

運送RNA

蛋白質


Corona viruses

遺傳密碼


Corona viruses

老鼠


Corona viruses

  • 完成基因組定序後結論

    • SARS is a novel coronavirus

    • Define a fourth class of coronavirus (group 4)

    • Virus arose?

      • harmless human coronavirus?

      • animal?

    • Development-

      • PCR-based assay

      • antiviral treatments

      • neutralizing antibodies

      • vaccine


Corona viruses

PCR-based assays

以PCR放大DNA數量時僅放大

某一特定專有序列

(其他病毒沒有之序列)

(具有專一性)

需設計專一性的引子primer


Corona viruses

HPC 果子狸 HB 獾 B 海狸 DC 家貓 CH 野兔 CM 羌 CFB 貂 RD 浣熊


Corona viruses

PCR- polymerase chain reaction 聚合酶連鎖反應

將DNA數量放大的一種技術

RT-PCR-反轉錄聚合酶連鎖反應

reverse transcription- polymerase chain reaction

將RNA反轉錄成DNA,再繼續將DNA數量放大


Corona viruses

Western blot: Protein (antigen VS antibody)

Southern blot: DNA hybridization

Northern blot: RNA hybridization


Corona viruses

  • 原始宿主追蹤結論

    • Markets provide(市場提供了)

      • SCoV-like viruses amplify (病毒複製繁衍)

      • transmit to new hosts……(傳染到新寄主)

    • Further- surveillance on animals……

      (未來需持續監控這些動物)


Corona viruses

生物安全防護實驗室

第一、二級:因應有中、低危險致病原微生物

第三級:因應如漢他、SARS等高傳染、致病性病毒

穿隔離衣、戴帽、防護鞋、獨立空調、

負壓的密閉空間,外有兩道隔離門

第四級: 高傳染、致命傳染病,如伊波拉病毒

或生物化學戰。負壓、獨立空間、

穿著太空衣,攜帶氧氣瓶


Corona viruses

第一級(level 1, P1)

指在一般操作情況下不具危險性或危險性極低

之生物,如大腸桿菌-12、腺病毒有關的病毒1至4型

(1)可以在公共區域內,但門須維持關閉。

(2)可在開放的桌上操作。

(3)實驗桌須是可清潔的表面。

(4)窗戶須有紗窗隔離外界昆蟲。

(5)須有可洗眼睛與洗手之設備。

(6)便衣與實驗衣不可放置一起。

(7)定期使用消毒劑清潔。


Corona viruses

第二級(level 2, P2)

危險群微生物在人類所引起的疾病很少是嚴重的,

而且通常有預防及治療的方法

除了level 1之規定外須附加上

(1)須遠離公共區域且要有半關閉之門。

(2)入口處須貼上有生物危險及相關知識的標示。

(3)服務人員與管理人員須被通知材料的危險性。

(4)內須有高壓滅菌器,所有移出之物品須經高壓

滅菌或化學處理。

(5)須在1級或2級生物安全操作箱內操作。

(6)在操作中須儘量避免使用會產生空氣流的設備。

(7)急救箱須放在可見之位置。

(8)抽真空管須經過濾。

(9)實驗衣須前端可封閉者,不可穿出外。

(10)須戴手套防止皮膚接觸。


Corona viruses

第三級(level 3, P3)

在人類可以引起嚴重或致死的疾病,可能有預防及治療之方法

除了level 1與level 2之規定外,須加入:

(1)遠離一般工作區,須控制人員進出。

(2)須在換衣及沖洗區域。

(3)須有負壓區。

(4)空氣進入或出來須有空氣過濾。

(5)窗戶須是不可打破的且封閉的。

(6)在出口處須有不必用手即可打開的洗手槽。

(7)操作人員須訓練如何操作、處理廢物及緊急處

理過程,各步驟須貼在可見之處。

(8)實驗衣前方須是封閉性的,且須在送洗前先滅菌。

(9)須有醫學監視系統。


Corona viruses

第四級(level 4, P4)

在人類可以引起嚴重或致死的疾病,但通常無預防及治療方法

除了level 1、2、3之規定外,須加入:

(1)須有物理性的隔離且有氣鎖之進出門。

(2)進入須得准許且須記錄,不可單獨工作。

(3)使用第三級操作箱與正壓防護衣。

(4)須有額外之通風安全與廢物處理,氣體與水須經處理。


Corona viruses

研究進度:

03/08/03 台灣第一例病人住進台大醫院

03/14/03 確診為SARS

04/02/03 台大SARS研究團隊正式成立,確立P3實驗室管控、

檢體處理流程及研究方向

04/03/03 發現SARS病人有血球吞噬(hemophagocytosis) 現象

04/09/03 病毒培養成功,全部前例病人RT-PCR及核酸定序

證實有冠狀病毒感染

04/11/03 完成細胞激素廓型(cytokine profile)及肺組織免疫病理

,證明SARS為一細胞激素風暴(cytokine storm)

04/14/03 電子顯微鏡發現病毒顆粒(virus particle)

04/21/03 SARS國科會整合研究計畫完成;三篇相關論文投稿

04/28/03 利用SARS病人恢復期血清建立免疫螢光抗體檢測方法

05/04/03 台大分離之SARS病毒全基因體29714個核苷酸定序完成

,發現有3~12個鹼基變異;命名TW1


Corona viruses

  • Treatment protocol (NTUH)台大醫院處理步驟

    • Antibiotics 抗生素

    • Ribavirin (oral) 抗病毒藥物

    • Corticosteroid 類固醇

    • Immunoglobulin 免疫球蛋白


Corona viruses

  • SARS Diagnosis (診斷)

    • Routine and Biochemistry 例行性生化檢查

      lymphopenia, elevated LDH……..

    • Lung pathology 肺部的病理

    • Virus isolation 病毒的分離

    • Vero E6 cells

    • Nucleic acid detection 核酸的偵測

    • RT-PCR, Real-Time RT-PCR

    • Serology 血清學(抗體的偵測)

    • Immunofluorescence, ELISA


Corona viruses

傳統 PCR

需要時間較久

瓊膠解析度差(需差10倍)

低正確性

低敏感度

無自動化

只鑑別大小

結果無法量化

僅呈現PCR最後的結果

Real-Time PCR可改善上述的缺點


Corona viruses

前台北市衛生局長葉金川〈右〉,四月二十七日晚再度穿上防護衣,偕同衛生局長邱淑媞〈左〉,進入和平醫院了解狀況,並為醫護人員加油打氣。 聯合報∕陳易辰攝影 (2003.04.28)


Corona viruses

Molecular epidemiology of SCoV in Taiwan

全基因體定序 11株

1

TW1

2


Corona viruses

The Big Question Now:Will It Be Back?


Corona viruses

SARS vaccine developmentEmerg Infect Dis. 2005 Jul;11(7): Jiang S, He Y, Liu S.

Developing effective and safe vaccines is urgently needed to prevent infection by severe acute respiratory syndrome (SARS)-associated coronavirus (SARS-CoV). The inactivated SARS-CoV vaccine may be the first one available for clinical use because it is easy to generate; however, safety is the main concern. The spike (S) protein of SARS-CoV is the major inducer of neutralizing antibodies, and the receptor-binding domain (RBD) in the S1 subunit of S protein contains multiple conformational neutralizing epitopes. This suggests that recombinant proteins containing RBD and vectors encoding the RBD sequence can be used to develop safe and effective SARS vaccines.


Corona viruses

The causative agent of severe acute respiratory syndrome (SARS) has been identified as a new type of coronavirus. Here, we have investigated the ability of adenoviral delivery of codonoptimised SARS-CoV strain Urbani structural antigens spike protein S1 fragment, membrane protein, and nucleocapsid protein to induce virus-specific broad immunity in rhesus macaques. We immunised rhesus macaques intramuscularly with a combination of the three Ad5-SARS-CoV vectors or a control vector and gave a booster vaccination on day 28. The vaccinated animals all had antibody responses against spike protein S1 fragment and T-cell responses against the nucleocapsid protein. All vaccinated animals showed strong neutralising antibody responses to SARS-CoV infection in vitro. These results show that an adenoviral-based vaccine can induce strong SARS-CoV-specific immune responses in the monkey, and hold promise for development of a protective vaccine against the SARS causal agent.

Lancet 2003; 362: 1895–96


Corona viruses

  • 結語

    • SARS冠狀病毒是一新的冠狀病毒

    • SARS冠狀病毒存在自然界已有一段時間

    • 原始寄主可能是自然界某種野生動物

    • 臨床診斷快速方法宜用RT-PCR

    • 疫苗開發目前無太大問題

    • 治療藥物正在開發中

    • SARS會再回來嗎?


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