對新型冠狀病毒如何感染細胞的深入研究發(fā)現(xiàn)，與其它已知病毒不同，新型冠狀病毒精心策劃了對細胞基因的惡意接管，產生了一位知名科學家所稱的“獨特”和“異?！弊兓?。
最近的研究表明，為了控制入侵人體細胞的基因，病毒改變了DNA片段的讀取方式，這或許可以解釋為什么老年人更容易死于Covid-19，以及為什么抗病毒藥物不僅可以挽救病人的生命，而且如果在感染前服用還可以預防嚴重疾病。
西奈山伊坎醫(yī)學院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)的病毒學家本杰明·特諾弗(Benjamin tenOever)在談到導致Covid-19的SARS-CoV-2病毒如何劫持細胞基因組時說，“這是我在研究病毒的20年里從未見過的事情?！?/p>
他和他的同事們看到了SARS-CoV-2如何阻止一組對抗病毒的基因，但允許另一組啟動，這種模式在其他病毒中從未見過。
例如，流感和最初的SARS病毒(在21世紀初)會干擾人體免疫反應的兩個分支——tenOever稱之為“戰(zhàn)斗信號”基因和“求援信號”基因。
第一組基因產生干擾素。這些被感染細胞釋放的蛋白質是生物信號，向鄰近細胞發(fā)出信號，激活它們自己的約500個基因，從而減緩病毒的復制能力。
tenOever說，這可以持續(xù)7到10天，控制病毒復制，從而為第二組基因的行動爭取時間。
這第二組基因產生它們自己的分泌蛋白質，稱為趨化因子，它發(fā)出一種生化的“過來!”的警報。當遙遠的產生抗體的B細胞和殺死病毒的T細胞感覺到警報時，它們就會跑到警報的源頭。
如果一切進展順利，第一組基因可以將病毒隔離足夠長的時間，讓致命的職業(yè)殺手到達并開始消滅病毒。
tenOever說:“大多數(shù)其他病毒會在某些方面干擾戰(zhàn)斗基因和求援基因?！?/p>
“如果它們不這樣做，就沒有人會得病毒性疾病”，這一“組合拳”會把任何初期感染都擊垮。
然而，他和他的同事在上周發(fā)表在《細胞》(Cell)雜志上的一項研究中報告說，SARS-CoV-2能夠獨特地阻斷一種細胞防御，但激活另一種。
他們研究了在實驗室培養(yǎng)皿中生長的健康人類肺細胞、雪貂(病毒很容易感染)和來自Covid-19患者的肺細胞。
在這三種病毒中，他們發(fā)現(xiàn)在感染后的3天內，病毒會誘導細胞的“求援信號”基因產生細胞因子。但它阻斷了它們的“戰(zhàn)斗信號”基因——抑制病毒復制的干擾素。
其結果本質上并沒有阻止病毒的復制，而是在肺中引發(fā)了一場炎癥分子的風暴，tenOever稱之為SARS-CoV-2操縱目標基因組的“獨特”和“異常”后果。
在另一項新的研究中，日本科學家上周確定了SARS-CoV-2是如何完成基因操縱的。
東京大學的Kei Sato和他的同事們發(fā)現(xiàn)，它的ORF3b基因產生一種叫做轉錄因子的蛋白質，這種蛋白質具有“很強的抗干擾素活性”，比原來的SARS病毒或流感病毒更強。這種蛋白質以一種阻止干擾素基因表達的方式，基本上阻止了細胞識別病毒的存在。
事實上，伊坎學院的研究小組在Covid-19患者的肺細胞中沒有發(fā)現(xiàn)干擾素。tenOever說，如果沒有干擾素，“就沒有什么可以阻止病毒在肺里永遠復制和潰爛?！?/p>
這導致肺細胞釋放出更多的“求援信號”基因，召喚出越來越多的免疫細胞。
tenOever說，現(xiàn)在肺部到處都有巨噬細胞、中性粒細胞和其他免疫細胞，導致這種失控的炎癥，“你開始有炎癥，引發(fā)更多的炎癥?！?/p>
與此同時，未經抑制的病毒復制會殺死參與氧氣交換的肺細胞?！巴蝗婚g你就在醫(yī)院里，呼吸困難，”他說。
上了年紀的人，以及糖尿病、心臟病和其他潛在疾病的人，即使在新冠病毒到來之前，免疫系統(tǒng)的“戰(zhàn)斗”部分也比更年輕、更健康的人要弱。
這進一步降低了細胞用干擾素抑制病毒復制的能力，并導致免疫系統(tǒng)朝著危險的炎癥反應方向失衡。
SARS-CoV-2能強烈抑制受感染細胞產生干擾素，這一發(fā)現(xiàn)提出了一種有趣的可能性:服用干擾素可能會預防嚴重的Covid-19，甚至在一開始就能預防它，德克薩斯大學醫(yī)學分部的Vineet Menachery說。
在一項關于人類細胞在實驗室培養(yǎng)皿中生長的研究中，他和他的同事們還發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2“阻止了大量”干擾素基因的啟動。
但是，當在實驗室培養(yǎng)皿中生長的細胞在接觸新冠病毒之前接受干擾素IFN-1時，“病毒很難復制”。
幾天后，干擾素處理過的受感染細胞的病毒數(shù)量比未預處理干擾素的受感染細胞的病毒數(shù)量低1000至10000倍。(相比之下，最初的SARS病毒對干擾素不敏感。)
人們認為，要結束大流行并防止其卷土重來，就需要一種有效的疫苗來預防感染，以及像瑞德西韋(remdesivir)這樣的抗病毒藥物來治療重病，但遺傳學研究提出了第三種策略:預防性藥物。
Menachery說，用所謂的1型干擾素治療可能“在病毒形成之前就能阻止它”。
給健康人用藥總是一件冒險的事情，因為所有的藥物都有副作用。
“干擾素治療有很多并發(fā)癥，”Menachery警告說。用于治療肝炎、癌癥和許多其他疾病的各種干擾素會導致類似流感的癥狀。
Menachery說，干擾素“會向細胞發(fā)出病毒來了的警告”，因此這種預處理可能“讓經過處理的細胞更好地抵御病毒，并限制病毒的傳播”。
當然，這需要臨床試驗，目前臨床試驗正在進行中。
編譯/前瞻經濟學人APP資訊組
原文來源：
https://www.statnews.com/2020/05/21/coronavirus-hijacks-cells-in-unique-ways/
