原文作者：Smriti Mallapaty
研究顯示，受感染的免疫細胞會誘發大規模炎症反應。
根據《自然》4月6日發表的一篇論文以及4月1日在線發布的一篇預印本論文，感染新冠病毒（SARS-CoV-2）的免疫細胞能引發大規模炎症反應，而這種炎症反應會導致新冠重症。
自疫情初期以來，有研究顯示炎症會導致嚴重呼吸窘迫和其他器官損害，這些都是新冠重症的標誌。但科學家一直很難確定導致這些炎症的原因。
新冠病毒能進入肺部的免疫細胞——巨噬細胞（如圖），誘發炎症反應。| Steve Gschmeissner/Science Photo Library
這兩項最新研究將原因指向了兩類白細胞——肺部的巨噬細胞和血液中的單核細胞，這些細胞一旦感染新冠病毒就會誘發炎症。這兩項研究還用決定性證據證明了新冠病毒可以感染免疫細胞並在其中複製，同時揭示了新冠病毒是如何進入這些細胞的。在此之前，關於這類感染的證據一直不一致。
兩項研究對新冠重症的進程給出了一種合理解釋，香港大學病毒學家裴偉士（Malik Peiris）說，「我不認為這是唯一或最重要的一條通路，但肯定是一條很有意思的通路。」
不管如何，受感染的免疫細胞或能成為藥物發現的一個潛在靶標，美國愛荷華大學免疫學家Jian Zheng說。
過激應答
在《自然》發表的這篇論文[1]中，波士頓兒童醫院的免疫學家Judy Lieberman和她的同事分析了新冠感染者的血樣。他們發現，約有6%的單核細胞——被稱為「早期響應者」的免疫細胞，會在全身搜索外來入侵者——出現了與炎症相關的一類細胞死亡，即細胞焦亡（pyroptosis）。她說，看到這麼多死亡的細胞是不正常的，因為身體一般能快速清除死亡細胞。
在研究這些快要死去的細胞時，研究人員發現這些細胞都感染了新冠病毒。他們認為，新冠病毒很有可能激活了炎症小體——炎症小體是一類大分子，能誘發炎症反應，最後導致細胞死亡。
研究團隊還分析了COVID-19死亡患者肺部的另一類免疫細胞——巨噬細胞。由於巨噬細胞會收集細胞廢物，包括病毒碎片，因此研究人員一直很難分辨巨噬細胞究竟是感染了新冠病毒還是只是吞噬了這些碎片而已。該團隊發現，約有1/4的巨噬細胞激活了炎症小體，一小部分巨噬細胞也確實感染過新冠病毒。其他受到感染的肺部細胞，如上皮細胞，沒有出現相同的反應。
以上結果與第二項研究結果[2]一致。第二項由耶魯大學醫學院免疫學家Esen Sefik和她同事發布在bioRxiv預印本服務器上的研究尚未經過同行評審。他們還在人肺部細胞和人免疫系統小鼠模型中發現，新冠病毒可以感染巨噬細胞並在其中複製。這些巨噬細胞出現了與Lieberman所描述的相同的炎症反應，並最後死亡。
該團隊還發現，給小鼠使用阻斷炎症小體的藥物能預防嚴重呼吸窘迫。Sefik說，這些藥物「救了小鼠一命，讓它們不至於病得太重。」這說明，受感染的巨噬細胞在新冠重症患者的肺炎中起到了一定作用。
這些巨噬細胞的炎症反應可能是它們用來阻止新冠病毒複製的方法，該研究共同作者、耶魯大學和霍華德·休斯醫學研究所的免疫學家Richard Flavell說。炎症小體被激活後，新冠病毒就會停止在細胞內的複製。但是，如果研究人員阻斷炎症小體，巨噬細胞就會開始產生具有傳染性的病毒顆粒。
這個結果「令人吃驚」，裴偉士說，因為它顯示巨噬細胞能協助感染。
但愛荷華大學病毒學家Stanley Perlman認為仍需開展隨訪研究，將受感染的免疫細胞在誘發新冠重症方面的重要性與其他可能機制進行比較。
病毒侵入
兩支團隊還揭示了新冠病毒是如何進入免疫細胞的。研究人員對此一直疑惑不解，因為這些免疫細胞並不攜帶大量ACE2受體，而ACE2受體是新冠病毒的主要侵入點。
在對人體和小鼠細胞開展的實驗中，Sefik和Flavell發現，新冠病毒可以通過這些數量有限的ACE2受體進入肺部巨噬細胞。而在抗體的幫助下，新冠病毒還能通過另一種表面蛋白侵入，這種蛋白就是Fcγ受體。當新冠病毒遇到在Fcγ受體上的抗體時，新冠病毒並不會失去活性，而是會被吞入胞內。
Lieberman說，這也是新冠病毒進入單核細胞的方式，單核細胞沒有ACE2受體。只有帶有Fcγ受體的單核細胞才可能被感染。
但Lieberman說，不是所有抗體都能幫助病毒入侵。他們團隊發現，輝瑞和BioNTech的mRNA疫苗接種者產生的抗體，就無法幫助單核細胞吞噬新冠病毒。
這個結果令人安心不少，因為有很多人已經打過mRNA疫苗，裴偉士說。但仍需開展更多研究，來理解哪些抗體能促進單核細胞吞入病毒，以及其他路線的疫苗是否會誘導另一種反應。
參考文獻
1.Junqueira, C.et al.Naturehttps://doi.org/10.1038/s41586-022-04702-4(2022).
2. Sefik, E. et al. Preprint at bioRxivhttps://doi.org/10.1101/2021.09.27.461948(2022).
原文以What triggers severe COVID? Infected immune cells hold clues為標題發表在2022年4月6日《自然》的新聞版塊上
© naturedoi:10.1038/d41586-022-00965-z
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