2019-nCov病毒蛋白酶靶點模型 圖源：Collaborative Drug Discovery
撰文 | 黃波
源自武漢的新型冠狀病毒被世界衛生組織命名為「2019-Novel Coronavirus（2019-nCoV）」，目前正肆虐神州大地，其極強的人傳染人的傳播方式，使得該病毒在人群中快速傳播，引發政府和民眾的擔憂；隨著確診病例和死亡病例的每日遞增，民眾更加擔憂的是，該病毒的毒力和致病性是否會在傳播過程中變得更強，進而出現更多重症患者？從免疫學的角度剖析，該病毒在人群傳播過程中，其毒力和致病性只會減弱而不是加強。
病毒主要是由核酸和包裹核酸的蛋白質所形成的肉眼看不見的微小顆粒。病毒在其感染的細胞內進行擴增，核心環節是其遺傳物質核酸分子的複製。所謂複製是指，以一個核酸作為模板產生出與其一模一樣的一個新的核酸。
2019-nCoV病毒模型 圖源：wiki
然而複製過程並非百分之百的完美，有千萬分之一或更高機率出現差錯。武漢2019-nCoV其核酸屬於RNA而不是DNA分子，在複製過程中，更容易出現差錯，生物學上稱之為突變。這種突變的病毒必然導致也只能導致毒力和致病性相關的三種後果：不變、減弱或者增強。那麼，既然會出現毒力和致病性增強的病毒，為什麼說其很難在人群中播散？這主要是由於我們免疫系統對病原微生物防禦與監視功能所導致的。
病毒入侵某個特定個體，也許僅僅只有一個病毒，也許是很多個病毒。病毒會進入到該個體的組織細胞中，對於武漢2019-nCoV，主要進入肺組織細胞，醫學上稱之為肺上皮細胞。肺組織有以億計的上皮細胞，我們並不清楚該病毒進入哪些肺上皮細胞，但是有的肺上皮細胞也許只有一個病毒顆粒進入，有的細胞則有多個病毒進入，這可能是一個隨機過程。
病毒一旦進入肺上皮細胞後，便開始繁殖（核心是RNA複製），在細胞內形成很多個新的病毒顆粒，導致細胞死亡，新的病毒顆粒被釋放出來，進而感染周圍的肺上皮細胞。如果在機體免疫系統缺陷的情況下，上述感染過程會在很短的時間內暴發，導致肺組織極其嚴重受損，個體死亡。但是正常情況下，我們免疫系統不會視而不見。免疫系統（包括天然免疫和獲得性免疫）能夠從多個層次清除和抑制入侵的病毒：
DNA轉錄RNA翻譯為蛋白質 圖源：Shutterstock
1. 廣義上講，機體各器官的細胞包括肺上皮細胞均有一定的天然抗病毒能力，但這並不是它們的工作職責，而是進化保存下來的一種細胞自我保護機制，儘管不強，但在盡力阻止病毒的快速複製，這可能是病毒潛伏期長的一部分原因。
2. 天然免疫系統對病毒的直接攻擊。這主要是由機體內廣泛分布的巨噬細胞對病毒顆粒的吞噬與降解和天然殺傷（Natural Killer）細胞攻擊病毒感染的細胞等環節組成，其相當於戰爭的先遣部隊。
3. 獲得性免疫系統對病毒的致命攻擊。獲得性免疫系統由T細胞和B細胞兩大細胞群體組成。如果病毒的感染力不是特別強，天然免疫系統可能有能力完成對病毒的清除，但通常天然免疫系統僅僅部分地阻止病毒的入侵，對病毒的清除必須依靠T細胞和B細胞。B細胞產生識別病毒的抗體，這些抗體結合病毒後，一方面阻斷病毒感染細胞，一方面增強吞噬細胞對病毒的吞噬。但是，抗體對於細胞內的病毒無能為力，真正發揮斬草除根作用的是T細胞。T細胞能夠殺死被病毒感染的細胞，通過殺死該細胞，從而摧毀細胞內的病毒。因此，T細胞和B細胞相當於戰場的主力部隊，但是它們需要時間準備才能進入戰鬥，T細胞活化需要5至10天，而B細胞產生抗體往往需要14天左右。
那麼，免疫系統的監視防禦是如何阻止毒力和致病性更強的武漢2019-nCoV在人群中擴散的？
對於病毒而言，其毒力和致病性與其傳播力是不同的概念，甚至可能是相反的，即毒力和致病性與傳播力成負相關。毒力和致病性是一致的概念，指病毒進入機體後對機體的損害程度；而傳播力是指病毒在人群中感染個體的速度。病毒的毒力越強，越發容易被免疫系統識別，而免疫系統對病毒的清除一是遊刃有餘，二是毫不手軟，關鍵在於有效識別病毒。
電鏡下的T細胞 圖源：NIH
當前的2019-nCoV，相較於2003年SARS和2015年MERS而言，其毒力和致病性其實是弱的，但是由於某種突變，在病人某個感染的肺上皮細胞內，會產生出高毒力和高致病性的變異病毒顆粒，其釋放後再感染周圍的肺上皮細胞。但是這種情況一旦發生，會出現免疫識別的增強。一是直接增強識別，即病毒由於變異改變了自己的特徵，從而直接增強了免疫系統的識別；二是間接增強識別，即在少數情況下病毒變異並不增強免疫識別，但是由於病毒毒力增強，導致對組織損傷增強，損傷的組織能夠向免疫細胞報警，引發大量免疫細胞到達損傷部位，進而識別並攻擊損傷部位的病毒。
免疫識別是免疫學上的專業術語，是指機體免疫細胞固有的一種能力，使得免疫細胞能夠區別自身成分和外來的入侵物，以及區別機體正常成分和異常成分，進而排斥入侵物和異常成分。這樣，體內免疫系統能夠很好將因變異而產生的高毒力高致病性的病毒控制住，避免其擴散。另一方面，萬一有少量這種變異高毒的病毒被釋放到人體外，並感染了新的個體，同樣由於增強的免疫識別，新的個體免疫系統也能夠控制這種病毒。
總之，病毒感染人類，並不存在病毒並不想殺死宿主細胞的擬人化說法，其本質是病毒和我們免疫系統一個相互鬥爭的過程。在這個過程中，具有傳播力的病毒感染人群後，病毒在感染人群細胞內通過複製發生突變，由於受到免疫監視的壓力，高毒力的病毒將被免疫系統識別消滅。因此，從一個較長的時間窗來看，這種具有傳播力的病毒毒力和致病性只會變弱，而不會加強。
作者系中國醫學科學院基礎醫學研究所&北京協和醫學院「協和學者」特聘教授，中國免疫學會副理事長
本文轉載於中國免疫學會網站
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