SARS-CoV-2感染受體爲(wéi / wèi)人(rén)血管緊張素轉化酶（hACE2），由于(yú)與hACE2存在(zài)關鍵氨基酸位點差異，小鼠ACE2（mACE2）不(bù)能介導病毒入侵，因此SARS-CoV-2的(de)原始毒株并不(bù)能感染普通小鼠模型。而(ér)此前科學界用于(yú)評估抗病毒藥物或醫療療效的(de)大(dà)SARS-CoV-2感染小鼠模型，都是(shì)基于(yú)昂貴的(de)表達人(rén)類ACE2 (hACE2)的(de)轉基因小鼠。

最新的(de)一(yī / yì ／yí)項研究則發現，新出(chū)現的(de)501Y.V2變體(也(yě)被稱爲(wéi / wèi)貝塔變體)能夠在(zài)鼻内滴注後感染标準實驗室小鼠。北京時(shí)間9月4日，綜合性學術期刊《國(guó)家科學評論》（National Science Review, NSR）在(zài)線發表了(le／liǎo)軍事科學院軍事醫學研究院病原微生物生物安全國(guó)家重點實驗室秦成峰研究員、中山大(dà)學有害生物控制與資源利用國(guó)家重點實驗室吳仲義教授領銜完成的(de)一(yī / yì ／yí)項研究，題爲(wéi / wèi)《在(zài)SARS-CoV-2進化過程中跨物種傳染性的(de)短暫獲得》（“Transient acquisition of cross-species infectivity during the evolution of SARS-CoV-2”）。COVID-19大(dà)流行持續已近兩年，在(zài)SARS-CoV-2的(de)全球傳播過程中，病毒基因組的(de)突變逐漸積累，導緻病毒變異體的(de)出(chū)現。501Y.V1、501 Y.V2和(hé / huò)501Y.V3（也(yě)分别被稱爲(wéi / wèi)阿爾法、貝塔和(hé / huò)伽馬變體）相繼出(chū)現，并在(zài)世界範圍内廣泛傳播。

所有這(zhè)三種SARS-CoV-2變體都包含S蛋白的(de)特定氨基酸突變，并且在(zài)S蛋白的(de)受體結合域（RBD）中共享一(yī / yì ／yí)個(gè)氨基酸突變N501Y。RBD則與人(rén)細胞上(shàng)的(de)血管緊張素轉換酶2（ACE2）特異性結合，介導SARS-CoV-2宿主細胞的(de)進入。

早在(zài)去年7月，秦成峰等人(rén)在(zài)《科學》（Science）上(shàng)的(de)一(yī / yì ／yí)項研究首次記錄到(dào)，新冠病毒在(zài)小鼠體内傳代過程中發生了(le／liǎo)N501Y突變，由此産生的(de)小鼠适應株MASCp6和(hé / huò)MASCp36完全能夠感染标準實驗室小鼠。這(zhè)一(yī / yì ／yí)現象顯然和(hé / huò)上(shàng)述的(de)原始新冠病毒分離毒株不(bù)同。

最重要(yào / yāo)的(de)是(shì)，他(tā)們和(hé / huò)其他(tā)團隊一(yī / yì ／yí)些研究也(yě)已經證明，N501Y突變顯著增強了(le／liǎo)新冠病毒RBD與小鼠ACE2的(de)結合親和(hé / huò)力，從而(ér)導緻小鼠獲得性感染和(hé / huò)緻病性表型。

然而(ér)，秦成峰等人(rén)提到(dào)，自然發生包含這(zhè)種獨特的(de)N501Y突變的(de)新冠病毒變異體(501Y.V1、501 Y.V2和(hé / huò)501Y.V3)是(shì)否獲得了(le／liǎo)感染小鼠的(de)能力，這(zhè)仍有待确定。在(zài)這(zhè)項最新的(de)研究中，研究團隊采用了(le／liǎo)501Y.V2變體（從一(yī / yì ／yí)例南非輸入性病例中分離），用于(yú)檢測小鼠的(de)傳染性。同時(shí)以(yǐ)COVID-19大(dà)流行早期分離的(de)SARS-CoV-2臨床毒株IME-BJ05（野生型，WT）作爲(wéi / wèi)對照毒株。9月齡雌性BALB/c小鼠經鼻内注射上(shàng)述不(bù)同毒株，劑量爲(wéi / wèi)1.2×10^4 pfu。

值得注意的(de)是(shì),所有501Y.V2變體感染的(de)小鼠在(zài)感染後第3天開始出(chū)現皺毛、駝背姿勢和(hé / huò)活動減少等現象，在(zài)感染後4-6天體重也(yě)下降。這(zhè)些感染小鼠最終康複，觀察期間無死亡病例發生。和(hé / huò)預期一(yī / yì ／yí)緻的(de)是(shì)，感染原始毒株的(de)小鼠均爲(wéi / wèi)出(chū)現上(shàng)述現象。

爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)描述病毒在(zài)小鼠中的(de)複制動态，研究團隊收集了(le／liǎo)主要(yào / yāo)組織和(hé / huò)血清。SARS-CoV-2亞基因組RNA (sgRNA)定量顯示，501Y.V2感染小鼠肺組織中病毒RNA豐度最高，在(zài)感染後的(de)頭2天有明顯的(de)增加趨勢。病毒sgRNA在(zài)感染後第8天仍可在(zài)氣管中檢測到(dào)。然而(ér)，在(zài)其他(tā)組織或血清中沒有檢測到(dào)sgRNA。

采用RNAScope方法進行的(de)原位雜交(ISH)試驗顯示，病毒RNA主要(yào / yāo)位于(yú)沿氣道(dào)和(hé / huò)肺泡壁的(de)細胞中。肺切片免疫染色顯示，SARS-CoV-2 N蛋白主要(yào / yāo)表達于(yú)細支氣管上(shàng)皮細胞和(hé / huò)肺泡細胞。這(zhè)與ISH結果一(yī / yì ／yí)緻。

研究團隊還提到(dào)，更重要(yào / yāo)的(de)是(shì)，在(zài)501Y.V2感染試驗下，屍檢顯示小鼠有可見的(de)肺損傷，表現爲(wéi / wèi)肺腫大(dà)和(hé / huò)局部肺門周圍實變。肺切片顯微鏡觀察也(yě)顯示，肺損傷主要(yào / yāo)發生在(zài)肺門周圍區域，其特征是(shì)細支氣管中大(dà)量脫皮壞死的(de)上(shàng)皮細胞、散在(zài)性出(chū)血，融合的(de)肺泡壁内炎性細胞浸潤。免疫組化染色顯示，浸潤炎症細胞主要(yào / yāo)爲(wéi / wèi)Neu+中性粒細胞、CD68+巨噬細胞和(hé / huò)CD3+T細胞。

最後，在(zài)感染後第6天和(hé / huò)第8天檢測到(dào)SARS-CoV-2特異性IgG和(hé / huò)中和(hé / huò)抗體。

研究團隊認爲(wéi / wèi)，綜上(shàng)所述，這(zhè)些結果清楚地(dì / de)表明，501Y.V2已獲得在(zài)小鼠呼吸道(dào)複制的(de)能力，并誘導典型的(de)肺損傷和(hé / huò)病毒特異性免疫反應。

他(tā)們強調，這(zhè)項研究提供了(le／liǎo)實驗證據，即501Y.V2變種完全能夠感染标準實驗室小鼠。鼻内感染後，501Y.V2能導緻老齡小鼠體重顯著下降，501Y.V2的(de)毒性高于(yú)小鼠适應株MASCp6，但該變體的(de)緻死率低于(yú)MASCp36。

研究團隊提到(dào)，與他(tā)們此前研究的(de)小鼠适應株MASCp6相比，501Y.V2在(zài)RBD中攜帶兩個(gè)額外的(de)突變（K417N和(hé / huò)E484K）。此前的(de)結構和(hé / huò)親和(hé / huò)性分析表明，K417N和(hé / huò)E484K突變都有助于(yú)增強小鼠ACE2的(de)親和(hé / huò)性。最近的(de)一(yī / yì ／yí)項研究也(yě)表明，在(zài)含有N501Y、K417N和(hé / huò)E484K突變的(de)ACE2表達小鼠細胞中，僞型SARS-CoV-2的(de)傳染性是(shì)含有單個(gè)N501Y突變的(de)SARS-CoV-2的(de)4倍。而(ér)小鼠适應株MASCp36在(zài)RBD中則含有三個(gè)K417N/Q493H/N501Y突變，與小鼠ACE2的(de)結合親和(hé / huò)力高于(yú)501Y.V2和(hé / huò)MASCp6的(de)RBD。

他(tā)們表示，實驗中觀察到(dào)的(de)501Y.V2以(yǐ)及小鼠适應株的(de)傳染性，是(shì)與病毒RBD和(hé / huò)小鼠ACE2之(zhī)間的(de)相互作用密切相關。此外，研究團隊稱，不(bù)能排除RBD之(zhī)外的(de)其他(tā)突變的(de)影響，需要(yào / yāo)用反向遺傳工具進一(yī / yì ／yí)步驗證。

他(tā)們總結稱，與原始SARS-CoV-2分離毒株相比，501Y.V2以(yǐ)及其他(tā)帶有N501Y突變的(de)變種，顯然已經獲得了(le／liǎo)将其宿主範圍擴展到(dào)一(yī / yì ／yí)種新物種小鼠的(de)能力。當然，值得提醒的(de)是(shì)，這(zhè)項實驗結果是(shì)基于(yú)實驗室小鼠和(hé / huò)相對較高的(de)攻毒劑量，尚沒有證據表明501Y.V2能夠在(zài)小鼠中自然傳播。

值得關注的(de)是(shì)，COVID-19以(yǐ)來(lái)，我們已經知道(dào)，貓、水貂、獅子(zǐ)和(hé / huò)老虎中均有SARS-CoV-2檢測呈陽性的(de)案例，并且也(yě)有證據表明SARS-CoV-2在(zài)水貂養殖場中人(rén)-動物-人(rén)的(de)雙向傳播。因此，研究團隊提醒，有必要(yào / yāo)對野生小鼠中的(de)SARS-CoV-2及其變異體進行分子(zǐ)和(hé / huò)血清流行病學調查。

研究團隊最後還提到(dào)一(yī / yì ／yí)點，這(zhè)項研究還爲(wéi / wèi)評估抗SARS-CoV-2的(de)抗病毒藥物和(hé / huò)疫苗的(de)體内療效提供了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)個(gè)更便宜和(hé / huò)更容易獲得的(de)平台。以(yǐ)前大(dà)多數SARS-CoV-2感染小鼠模型都是(shì)基于(yú)昂貴的(de)表達人(rén)類ACE2 (hACE2)的(de)轉基因小鼠，“然而(ér)，在(zài)世界範圍内，幾乎任何數量的(de)實驗室小鼠标準品系都很容易獲得，而(ér)且相對便宜。”

研究團隊認爲(wéi / wèi)，這(zhè)種基于(yú)501Y.V2的(de)小鼠模型将爲(wéi / wèi)潛在(zài)的(de)COVID-19治療藥物和(hé / huò)疫苗候選的(de)體内篩選和(hé / huò)驗證打開新一(yī / yì ／yí)扇大(dà)門。

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