對新型冠狀病毒如何感染細胞的深入研究發現，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「異常」變化。
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麼老年人更容易死於Covid-19，以及為什麼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。
西奈山伊坎醫學院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)的病毒學家班傑明·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年裡從未見過的事情。」
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「戰鬥信號」基因和「求援信號」基因。
第一組基因產生幹擾素。這些被感染細胞釋放的蛋白質是生物信號，向鄰近細胞發出信號，激活它們自己的約500個基因，從而減緩病毒的複製能力。
tenOever說，這可以持續7到10天，控制病毒複製，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，讓致命的職業殺手到達並開始消滅病毒。
tenOever說:「大多數其他病毒會在某些方面幹擾戰鬥基因和求援基因。」
「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表在《細胞》(Cell)雜誌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禦，但激活另一種。
他們研究了在實驗室培養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，他們發現在感染後的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「戰鬥信號」基因——抑制病毒複製的幹擾素。
其結果本質上並沒有阻止病毒的複製，而是在肺中引發了一場炎症分子的風暴，tenOever稱之為SARS-CoV-2操縱目標基因組的「獨特」和「異常」後果。
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和他的同事們發現，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「很強的抗幹擾素活性」，比原來的SARS病毒或流感病毒更強。這種蛋白質以一種阻止幹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現幹擾素。tenOever說，如果沒有幹擾素，「就沒有什麼可以阻止病毒在肺裡永遠複製和潰爛。」
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，導致這種失控的炎症，「你開始有炎症，引發更多的炎症。」
與此同時，未經抑制的病毒複製會殺死參與氧氣交換的肺細胞。「突然間你就在醫院裡，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，免疫系統的「戰鬥」部分也比更年輕、更健康的人要弱。
這進一步降低了細胞用幹擾素抑制病毒複製的能力，並導致免疫系統朝著危險的炎症反應方向失衡。
SARS-CoV-2能強烈抑制受感染細胞產生幹擾素，這一發現提出了一種有趣的可能性:服用幹擾素可能會預防嚴重的Covid-19，甚至在一開始就能預防它，德克薩斯大學醫學分部的Vineet Menachery說。
在一項關於人類細胞在實驗室培養皿中生長的研究中，他和他的同事們還發現SARS-CoV-2「阻止了大量」幹擾素基因的啟動。
但是，當在實驗室培養皿中生長的細胞在接觸新冠病毒之前接受幹擾素IFN-1時，「病毒很難複製」。
幾天後，幹擾素處理過的受感染細胞的病毒數量比未預處理幹擾素的受感染細胞的病毒數量低1000至10000倍。(相比之下，最初的SARS病毒對幹擾素不敏感。)
人們認為，要結束大流行並防止其捲土重來，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型幹擾素治療可能「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。
「幹擾素治療有很多併發症，」Menachery警告說。用於治療肝炎、癌症和許多其他疾病的各種幹擾素會導致類似流感的症狀。
Menachery說，幹擾素「會向細胞發出病毒來了的警告」，因此這種預處理可能「讓經過處理的細胞更好地抵禦病毒，並限制病毒的傳播」。
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/