科研人员在行动 | 西安交大第一附属医院发挥科研优势 围绕新冠肺炎相关问题开展研究


新冠肺炎疫情爆发后

西安交大一附院

在做好疫情防控工作

和保障人员安全的同时

发挥科研优势

围绕新冠肺炎相关问题开展科研工作

刘冰教授

西安交通大学第一附属医院刘冰教授与华中科技大学同济医学院基础医学院、华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院、中科院北京基因组研究所、华为云联合科研团队宣布,筛选出五种可能对2019新型冠状病毒(2019-nCoV)有效的抗病毒药物。


联合科研团队针对新型冠状病毒的多个靶标蛋白(其中Mpro蛋白晶体结构由中科院饶子和院士团队提供),对8506种上市或者正在进行临床实验的药物进行超大规模计算机辅助药物筛选,通过一周不眠不休的工作,发现有五种药物可能对2019新型冠状病毒有效,分别是Beclabuvir,沙奎那韦(Saquinavir),比特拉韦(Bictegravir),洛匹那韦(Lopinavir),多替拉韦(Dolutegravir)。Beclabuvir不仅可以和Mpro蛋白结合,还可能是2019新型冠状病毒RNA依赖的RNA聚合酶NSP12的一种潜在抑制剂;沙奎那韦(Saquinavir)不仅可以很好地同Mpro蛋白结合,还能够和2019新型冠状病毒的S蛋白相结合,可以同时在细胞内部和表面阻止病毒的扩增。


刘冰

西安交大教授、博导,英国帝国理工大学客座教授、博导

刘冰教授是一附院生物样本信息资源中心从英国帝国理工大学引进的西安交大青年拔尖人才。2001年考入中国科技大学,并相继在新加坡国立大学获得双学位,并于2008年获得帝国理工大学博士学位,在英国皇家科学院院士Professor Iain Campbell的实验室,师从Professor Steve Matthews。

利用NMR、X-Ray Crystallography技术对多个传染性病原体相关蛋白进行了结构解析。主要对病原微生物入侵过程中起重要作用的蛋白质进行结构解析和功能研究。

面对这样一场突如其来的疫情,作为一名科研工作者,他第一时间与中科大的几位校友联合,充分利用现有的工作基础,利用自己蛋白质结构生物学领域的专长,展开疫情防控科学研究,为抗击疫情做出一个医学科学家的贡献。


据悉目前联合科研团队正在对上述五种抗病毒药物进行细胞学验证,并推动药物临床实验。本次联合科研团队发布的研究成果都将通过华为云面向生物医药研究机构开放,用于抗病毒药物研发。据刘冰教授介绍,他在这项科研成果中,主要是在靶向蛋白的选择上起到主导作用,向科研团队提供靶标蛋白的虚拟结构,指出可能的跟药物作用的关键位点。

郭佑民教授

按照《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第五版修正版)》,湖北省增加了“临床诊断病例”分类,对疑似病例具有肺炎影像学特征者,确定为临床诊断病例,以便患者能及早按照确诊病例相关要求接受规范治疗,进一步提高救治成功率。因此,对患者的影像学分析在确定“临床诊断病例”上就具有极为重要的意义。

根据国家诊疗方案这一重要变化,西安交大一附院影像学郭佑民教授团队,在前期承担国家卫健委重大行业专项《基于“数字肺”的呼吸系统疾病评价体系与诊断标准研究》的基础上,针对新冠肺炎肺部影像学特点,与医学成像技术公司合作,第一时间研发出新冠肺炎肺部感染辅助诊断系统,实现了对新冠肺炎感染者肺内病变部位快速检出、定量评价病变范围和病变演变过程评估。


▲郭佑民教授介绍新冠肺炎肺部感染辅助诊断系统。 (西安报业全媒体首席记者 李明 摄)

郭佑民介绍

“CT扫描是新冠肺炎诊断的重要环节,已成为确定‘临床诊断病例’的重要标准。但是在影像诊断过程中,每位患者的CT检查多达几百幅甚至上千幅图像,单靠影像诊断医师从庞杂的图像特征中筛选出新冠肺炎所具有的特征,不仅要求医师具备肺炎诊断与鉴别诊断的经验,还需要相当的观察时间,严重影响了病例筛查的效率。”

于是,郭佑民教授团队利用AI技术为新冠肺炎的影像诊断“赋能”。依托专家训练、人工智能结合传统的计算机视觉技术,对新冠肺炎患者肺部病变区域进行分割、计算,可以同时获取病变区域的体积、密度、磨玻璃成分等定量参数,尤其是对于患者随访的数据,可以实时进行图像配准,精准定位病灶位置、大小,方便比较病变的消长。

通过临床试验发现,该系统能够辅助临床医生对新冠肺炎进行快速诊断,并能提供智能诊断报告,适应阻断疫情扩散蔓延的公共卫生紧急应对要求,具有很好的临床应用效果。

目前,该系统已在包括华中科技大学协和医院等多家医院部署。

郭佑民表示,为了鼎力支持抗“疫”一线,新冠肺炎辅助诊断系统将开放全国同行免费使用。