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猪繁殖与呼吸综合征病毒
猪繁殖与呼吸综合征 (PRRS) 是最重要的猪病之一，造成全球巨大的经济损失。病原体 PRRS 病毒 (PRRSV) 是一种有包膜的单链正义 RNA 病毒，与马动脉炎病毒 (EAV)、小鼠乳酸脱氢酶升高病毒 (LDV) 和猿猴出血热病毒 (SHFV) 一起被归类为动脉炎病毒科、动脉炎病毒属、Variarterivirinae 亚科。其基因组长度约为 15 kb，包含至少 11 个开放阅读框 (ORF)，具有 5' 帽和 3' 多聚腺苷酸尾 (1-3)。约占基因组三分之二的ORF1a和ORF1b编码非结构蛋白（nsp1～12），具有蛋白酶、复制酶和调控宿主细胞基因表达等功能，负责病毒RNA的合成（ 4 ）。基因组3’末端的ORF2～7编码结构蛋白，包括糖蛋白2（GP2）、GP3、GP4、GP5、包膜蛋白（E）、基质蛋白（M）、核衣壳蛋白（N），由一系列亚基因组RNA表达（ 5 ）。由于PRRSV RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp）缺乏校对能力，病毒基因组极易发生突变和重组，导致世界范围内出现新的PRRSV分离株（ 6 ）。目前，PRRSV 可分为两个种：PRRSV-1（欧洲基因型，Betaarterivirus suid 1）和 PRRSV-2（北美基因型，Betaarterivirus suid 2）。两个种均表现出很高的遗传多样性，核苷酸序列同一性约为 60%，每个种可进一步分为多个分支、亚株或谱系。在中国，优势毒株为 PRRSV-2，其高致病性变异株的爆发引起养猪业的担忧（7）。PRRSV 感染可导致母猪严重繁殖障碍，并使各年龄段的猪患上呼吸道疾病，并常导致继发性细菌感染（如副猪嗜血杆菌和猪链球菌），临床表现更严重，死亡率更高（8）。
PolypharmDB 是一种基于深度学习的资源，可快速识别 COVID-19 的再利用候选药物
迫切需要发现治疗 COVID-19（由 SARS-CoV-2 病毒引起的流行病）的方法。考虑到发现、开发和临床测试的时间表，从库筛选开始的标准小分子药物发现工作流程是不切实际的。为了加快患者测试的时间，我们在此探索了在临床环境中经过一定程度测试的小分子药物（包括已批准的药物）作为 COVID-19 的可能治疗干预措施的治疗潜力。我们这个过程的动机是一个称为多药理学的概念，即可能具有治疗潜力的脱靶相互作用。在这项工作中，我们使用了深度学习药物设计平台 Ligand Design 来查询获得联邦批准或正在进行临床试验的内部小分子药物集合的多药理学概况，目的是识别预计会调节与 COVID-19 治疗相关的靶标的分子。我们努力的成果是 PolypharmDB，这是一种药物资源，以及它们在人类蛋白质组中预测的蛋白质靶标结合。挖掘 PolypharmDB 产生了预测与 COVID-19 的人类和病毒药物靶标相互作用的分子，包括与病毒进入和增殖相关的宿主蛋白以及与病毒生命周期相关的关键病毒蛋白。此外，我们收集了针对两个特定宿主靶标 TMPRSS2 和组织蛋白酶 B 的优先批准药物集合，最近显示它们的联合抑制可以阻止 SARS-CoV-2 病毒进入宿主细胞。总体而言，我们证明了我们的方法有助于快速响应，确定了 30 种优先候选药物，用于测试它们可能用作抗 COVID 药物。使用 PolypharmDB 资源，可以在一个工作日内为新发现的靶标确定重新利用的候选药物。我们正在免费向合作伙伴提供我们确定的分子的完整列表，以便合作伙伴能够对它们的功效进行体外和/或临床测试。关键词：SARS-CoV-2 病毒、COVID-19、冠状病毒、TMPRSS2、组织蛋白酶 B、宿主-靶标、多药理学、脱靶相互作用 缩写：SARS-CoV-2：严重急性呼吸综合征相关冠状病毒 COVID-19：冠状病毒病-2019 3CLpro：木瓜蛋白酶样蛋白酶 PLpro：主要蛋白酶 RdRp：非结构蛋白 ACE2：血管紧张素转换酶 2 TMPRSS2：跨膜蛋白酶丝氨酸 2
用于 COVID-19 即时诊断和冠状病毒监测的纳米光子生物传感器
2019 年 12 月，一种新型冠状病毒被确定为导致中国武汉爆发疾病（COVID-19）的原因。这种病毒被称为严重急性呼吸综合征冠状病毒 2（SARS-CoV-2），可引起上呼吸道感染，大多数感染者会出现咳嗽、发烧和呼吸困难等常见轻微症状，但也可能引发炎症并发症（如肺炎、多器官功能障碍综合征），需要重症监护，不幸的是，还会导致患者死亡。2020 年 3 月，世界卫生组织 (WHO) 宣布 COVID-19 疫情为大流行，迄今为止（2020 年 10 月），全球已感染超过 4450 万人，死亡人数超过 100 万 [1,2]。鉴于 COVID-19 疫情的急剧蔓延带来的卫生和社会紧急状况，需要快速、准确和灵敏的诊断技术来及时提供准确的病毒检测，以便及早识别感染，改善患者管理，并阻止和控制疾病传播。事实上，可靠且早期诊断 COVID-19 已成为正确管理大流行的主要挑战之一。目前的诊断技术主要依赖于聚合酶链反应 (PCR) 测试 [3、4]。PCR 检测包括通过酶介导的目标基因扩增来检测和识别病毒的特定基因组物质 (RNA)。大多数获批的 COVID-19 PCR 试剂盒都针对特定序列，如 RdRp、E、N 或 ORF1ab 基因，这些序列对应于病毒基因组中高度保守的区域。PCR 测试提供了所需的灵敏度和特异性以及临床稳健性，但是结果生成时间相对较长（2 到 6 小时）并且需要将样本运送到专门的实验室，这会过度延迟诊断结果并妨碍大规模人群筛查 [5]。已经提出了新的 PCR 相关方法，例如环介导等温扩增或滚环扩增，以及寻求即时 (POC) 基因组检测的新兴 CRISPR 技术，尽管它们在临床中的快速实施仍然很复杂 [6-8]。基于横向流动检测 (LFA) 的快速抗原诊断测试是一种很好的替代方案，可提供快速检测（约 15 分钟）。这些免疫层析试纸通过夹心检测检测病毒抗原，主要是 N 蛋白。然而，它们通常灵敏度低、可靠性低，尤其是在病毒载量较低的情况下 [9,10]。此外，血清学检测也被用作补充诊断技术，与传统技术（化学发光或酶免疫吸附测定）一起使用，或用于 LFA