新冠病毒為什麽這麽容易人傳人？

原文作者：Smriti Mallapaty

研究人員發現了新冠病毒比SARS病毒更具傳染性的可能微觀特徵，有望作為藥物靶標。

新冠病毒的電子顯微圖像。來源：美國國立衛生研究院/AP/Shutterstock

全球感染新冠病毒的人數已達10萬，廣大研究人員正在爭分奪秒地工作，希望弄清楚它為何如此容易傳播。

一些遺傳分析和結構分析研究鑒定出了新冠病毒的一個關鍵特徵——病毒表面的一種蛋白——或能解釋該病毒為何能輕易感染人類細胞。

另有一些研究團隊正在調查新冠病毒侵襲人體組織的入口——細胞膜上的一種受體。這裡的細胞受體和病毒蛋白都有希望作為阻斷新冠病毒的藥物靶標，但是研究人員認為現在下定論還為時過早。

“了解病毒的傳播，對於遏製目前的蔓延形勢、做好未來的預防工作至關重要。”華盛頓大學的結構病毒學家David Veesler說。2月20日，他將自己團隊關於病毒蛋白的研究發現，發布在了生物醫學預印本伺服器bioRxiv上1。

新冠病毒比SARS病毒（也是一種冠狀病毒）的傳染性更強，已造成的感染人數是SARS感染人數的10倍以上。

帶刺入侵者

為了感染細胞，冠狀病毒利用一種“刺突”蛋白與細胞膜結合，這個過程要靠特異的細胞酶激活。對新冠病毒進行基因組分析後發現，該病毒的刺突蛋白與其近親的刺突蛋白不一樣，這種刺突蛋白上面有一個位點是由宿主細胞酶——弗林蛋白酶——激活的。

這一點非常重要，因為弗林蛋白酶可見於多種人體組織，包括肺、肝和小腸，這也意味著新冠病毒可能會攻擊不止一個器官，武漢華中科技大學的結構生物學家李華說道。他認為這項發現或許能解釋新冠病毒感染者出現的某些症狀，如肝功能衰竭。李華與他人共同開展的新冠病毒基因分析結果已於2月23日發布在預印本伺服器ChinaXiv上2。SARS以及與新冠病毒同一屬的其它冠狀病毒沒有弗林蛋白酶激活位點，他說。

弗林蛋白酶激活位點“使新冠病毒進入細胞的方式與SARS非常不一樣，而且可能會影響病毒穩定性，進而影響病毒的傳播”，康奈爾大學的病毒學家Gary Whittaker說。2月18日，他的團隊在bioRxiv上發布了一項關於新冠病毒刺突蛋白的結構分析成果3。

另外幾個研究團隊也認為，可能就是這個激活位點讓新冠病毒得以在人群中高效地傳播4。他們指出，這些位點也見於其它容易人際傳播的病毒，包括若乾流感病毒毒株；在這些病毒中，激活位點位於一種被稱為血凝素的蛋白上，而非刺突蛋白上。

謹慎為上

另一些研究人員則更為謹慎，提醒不要過度誇大激活位點在幫助病毒傳播中的作用。“我們還不知道它是不是有很大的關係。”德克薩斯大學奧斯汀分校的結構生物學家Jason McLellan說。Jason McLellan也與人合作開展了新冠病毒的結構分析，所得結果於2月20日發表在《科學》上5。

其他科學家也謹慎對待流感病毒和新冠病毒上弗林蛋白酶激活位點之間的對比。澳大利亞新南威爾士大學的病毒學家Peter White說，流感病毒表面的血凝素蛋白與冠狀病毒的刺突蛋白並不相似，也不相關。

伊利諾伊大學芝加哥分校的病毒學家Lijun Rong表示，迄今已有記錄的最致命大流行病——1918年西班牙大流感的病毒便沒有弗林蛋白酶激活位點。

Whittaker說，需要開展細胞或模型動物研究來檢驗這個激活位點的功能，“冠狀病毒具有不可預測性，一些很好的假設最後都被發現是錯的。”他的團隊目前正在檢驗移除或修改激活位點會如何影響刺突蛋白的功能。

藥物靶標

李華的團隊也在研究可以阻斷弗林蛋白酶的分子，這有望成為一種潛在療法。但是受疫情影響，研究進展緩慢。李華平時住在校內，目前只有他自己能進入他們團隊的實驗室。

位於德州的McLellan團隊已經鑒定出了新冠病毒的另一個特徵，或許能解釋該病毒感染人體細胞的成功率為何如此之高。他們的實驗表明，新冠病毒的刺突蛋白會與人體細胞上的一種受體——血管緊張素轉化酶2（Angiotensin-converting enzyme 2，ACE2）緊密結合，緊密程度至少是SARS病毒刺突蛋白的10倍。Veesler團隊也發現了這一點，這表明該受體是疫苗或療法的另一個潛在靶標。比如說，一種能夠阻斷該受體的藥物，或許能讓冠狀病毒難以進入細胞。

參考文獻：

1.Walls, A. C.et al.Preprint at bioRxiv https://doi.org/10.1101/2020.02.19.956581 (2020).

2.Li, H.et al.Preprint at ChinaXiv https://doi.org/10.12074/202002.00062 (2020).

3.Jaimes, J. A., André, N. M., Millet, J. K. & Whittaker, G. R. Preprint at bioRxiv https://doi.org/10.1101/2020.02.10.942185 (2020).

4.Coutard, B.et al.Antiviral Res. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2020.104742 (2020).

5.Wrapp, D.et al.Sciencehttps://doi.org/10.1126/science.abb2507 (2020).

原文以Why does the coronavirus spread so easily between people?為標題發表在2020年3月6日的《自然》新聞上

nature

Nature|doi:10.1038/d41586-020-00660-x

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