与人类“同居”两年,改变世界的新冠病毒究竟为何物( 二 )


新冠病毒感染人体细胞的进程
众所周知 , 病毒感染细胞的过程可分为五步:吸附、释放遗传物质、复制增殖、组装和释放病毒粒子 。 其中第一步吸附是重中之重 , 也是疫苗和抗病毒药物的重要靶点之一 。
在新冠疫情爆发伊始 , 我国科学家就率先发现 , 新冠病毒感染人体细胞取决于病毒S蛋白受体结合区域(RBD)与宿主细胞上ACE2的结合 。 由此可见S蛋白和ACE2是病毒吸附成功的关键 。
科学家已经发现 , 新冠病毒的S蛋白由两个非共价结合的亚基S1和S2组成 , 其中S1亚基与ACE2结合 , S2亚基将新冠病毒锚定到膜上并介导病毒与细胞膜的融合 。
具体过程大致是 , S1亚基中的RBD与ACE2结合 , 导致S蛋白的构像发生变化 , 与此同时S2亚基暴露 , 人体细胞表面的跨膜丝氨酸蛋白酶2(TMPRSS2)切割S2亚基上的S2’位点 , S2亚基中的融合肽(FP)露出 , 启动融合孔形成[5] 。 如此这般 , 新冠病毒就完成了吸附这一步 。 随后新冠病毒的遗传物质通过融合孔进入人体细胞 , 开启病毒的复制增殖、组装和释放等过程 。
与人类“同居”两年,改变世界的新冠病毒究竟为何物
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▲新冠病毒进入细胞的主要途径[5]
一旦新冠病毒成功进入人体细胞 , 并完成上述一系列过程 , 感染就真正开始了 。
2020年3月20日 , 为了让新冠肺炎的诊治更规范 , 哈佛医学院布列根和妇女医院MandeepR.Mehra和HasanK.Siddiqi率先提出了一个新冠肺炎的临床分期系统[10] 。
他们将新冠肺炎的病生理过程分成三个阶段:I期(轻度) , 早期感染;II期(中度) , 肺部受累;III期(严重) , 全身性过度炎症 。 接下来咱们就逐一认识这三个阶段 。
先来说I期(轻度)——早期感染 。
在这个阶段 , 新冠病毒刚感染宿主 , 主要任务是在宿主体内繁殖并定居 , 且主要集中在呼吸系统 。 对于大多数人来说 , 这个阶段其实是个潜伏期 , 症状轻微且没有特异性 , 例如不适、发烧和干咳等 。
Mehra等人认为 , 在此阶段 , 如果使用有效的抗病毒疗法可能会减少症状持续时间 , 最大限度地减少传染性 , 并防止严重程度的进展 。 如果在这一阶段控制住病毒 , 患者的预后和恢复都会非常好 。
再来看II期(中度)——肺部受累 。
在这个阶段新冠病毒的增殖和肺部局部炎症是常态 , 患者会出现病毒性肺炎 , 伴有咳嗽、发烧 , 可能还缺氧 。 胸部X光或CT扫描能发现肺部出现双侧浸润或磨玻璃影 。 血液检查能发现淋巴细胞减少和转氨酶增多 。 此外 , 感染者的全身炎症标志物可能会升高 , 不过不是很明显 。 这一阶段的治疗主要包括支持性措施和抗病毒疗法 。
最后是III期(重度)——全身性过度炎症 。
这是新冠肺炎的最严重阶段 , 好在只有少数患者会进展到这个阶段 。 这个阶段 , 患者体内的辅助性、抑制性和调节性T细胞数量减少 , IL-2、IL-6、IL-7、粒细胞集落刺激因子、巨噬细胞炎症蛋白1-α、肿瘤坏死因子-α、C反应蛋白、铁蛋白和D-二聚体等炎症细胞因子和生物标志物的水平显著升高 。 因此 , 这个阶段的患者最明显的特征是全身性过度炎症 。 这个阶段的治疗主要依赖于免疫调节药物 。
与人类“同居”两年,改变世界的新冠病毒究竟为何物
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▲临床分期系统[11]
从Mehra等人划分的临床分期 , 以及他们对临床分期的解释不难看出 , 在新冠肺炎病生理处于I期和II期 , 也就是轻中度阶段 , 使用抗病毒疗法或能让感染者获得最大的益处 。
实际上 , 大量的中和抗体临床研究已经证实 , 对于有症状、非住院、且有发展为重症风险因素的成年新冠患者 , 中和抗体能大幅度降低患者的住院及死亡风险 。 其中 , 我国自主研发的安巴韦单抗/罗米司韦单抗组合 , 能将上述患者群体因疾病进展发生住院及死亡的风险降低80% 。