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隨著戰“疫”的持續，我們已經知道，雖然是SARS病毒（SARS-CoV）的近親，但新冠病毒（SARS-CoV-2）引起的疾病症狀多樣，輕重症差異大，傳播也更廣泛。然而，疾病特點的背後，病毒與宿主的相互作用特點並不清晰。
《柳葉刀-微生物》最新發表一項來自袁國勇院士團隊的重要研究，系統分析了新冠病毒對不同人體組織細胞、不同物種細胞的偏好，以及病毒複製和細胞損傷特點，並與SARS病毒進行了比較。作者團隊表示，這些發現從組織細胞培養水平上解釋了新冠病毒和SARS病毒在臨床表現和可傳播性上的差異。
截圖來源：The Lancet Microbe
這項研究中所用的新冠病毒來自一名香港確診患者的鼻咽拭子，SARS病毒來自在香港大學微生物學系存檔的臨床分離株。各項實驗中，初始接種病毒的細胞佔總細胞數的10%。
研究人員首先在9種人類細胞系中測試了病毒敏感性。他們觀察到，有5種很容易被新冠病毒感染，120小時內病毒可大量複製。這些易感細胞系中，新冠病毒的複製在肺和大腸細胞中最穩定，其次是肝和腎細胞系，在神經元細胞中也檢測到了一定的病毒複製。
這與SARS病毒的細胞趨向性相似，在除神經元細胞的其他上述4種細胞系中，SARS病毒也能夠大量複製，但其對大腸細胞系的感染能力更強。進一步的數據表明，120小時內，新冠病毒在肺細胞系中的病毒複製量更高，而SARS病毒在大腸細胞系中的複製量更高。
▲新冠病毒和SARS病毒對不同人體細胞系的感染複製能力（圖片來源：參考資料[1]）
作者團隊指出，兩種病毒在不同組織細胞中的複製能力，都在一定程度上解釋了相應的臨床現象：
兩種冠狀病毒在肺細胞系中的大量複製，與其引起下呼吸道感染的能力相對應。
SARS病毒在腸道中複製能力更強，則支持了SARS患者腹瀉發生率更高的現象。在一些大型臨床隊列中，新冠病毒疾病（COVID-19）患者的腹瀉發生率約4%-6%，而腹瀉是SARS的最常見的肺外臨床表現，既往報道發生率達20%。
兩種病毒在肝腎細胞中也有較強的複製能力。在臨床上，也有超過40%的COVID-19患者和SARS患者出現肝功能障礙，有3%-7%的COVID-19患者發生急性腎臟損傷。
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不同於SARS病毒，新冠病毒在神經元細胞中具有複製能力，多達9%的COVID-19患者會出現意識模糊或頭暈，而很少報道SARS患者出現神經系統症狀。
藥明康德內容團隊製圖
接下來，研究人員測試了病毒的動物物種偏好。在16種非人類細胞系中，有6種容易被新冠病毒感染，包括3種猴類腎臟細胞系和分別來自貓、兔、豬的腎臟細胞系，在猴類和豬細胞中的複製最為旺盛。在來自狗、雞、老鼠、倉鼠的細胞系中，則複製能力相對較低。SARS病毒的情況仍然與之相似，但值得注意的是，SARS病毒還能在中華菊頭蝠（Rhinolophus sinicus）的腎細胞中大量複製。
在所有25種細胞系中進一步評估病毒誘導的細胞損傷發現，新冠病毒只在非洲綠猴和恆河猴的腎臟細胞中造成了實質性的損傷。同樣容易大量複製的人肺和大腸細胞系，卻在接種病毒120小時後仍未觀察到細胞活性明顯降低。而且，對比之下，新冠病毒誘導的細胞損傷少於SARS病毒，表現在更晚出現損傷，損傷程度更輕。
結合病毒複製情況，這些數據也潛在解釋了新冠病毒更廣泛的人際傳播：
實驗提示新冠病毒在肺細胞中複製能力強於SARS病毒，多項研究也提示新冠病毒的受體結合力要強於SARS病毒，這可能有助於新冠病毒進入肺細胞，並通過呼吸道飛沫而導致更廣泛的人際傳播。
蝙蝠被認為是SARS樣冠狀病毒的潛在天然宿主，對於兩種病毒感染蝙蝠細胞的結果差異，作者團隊認為強化了一種可能性：即新冠病毒已經很好地適應人類，在中華菊頭蝠細胞系中複製能力減弱。
新冠病毒能夠高水平復制而不引起實質性宿主細胞損傷，可能有利於有效人際傳播。
作者團隊表示，儘管細胞系實驗無法完全代表新冠病毒在人體內的情況，病毒株和細胞系的多樣性也有限，但總體而言，這些數據為新冠病毒感染不同於SARS的發病機理和高傳播性提供了新的見解。
參考資料
[1] Hin Chu, et al., (2020). Comparative tropism, replication kinetics, and cell damage profiling of SARS-CoV-2 and SARS-CoV with implications for clinical manifestations, transmissibility, and laboratory studies of COVID-19: an observational study. The Lancet Microbe, DOI: 10.1016/S2666-5247(20)30004-5
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