對於冠狀病毒致病性的研究

 

圖片來源：維基百科

COVID-19，全名是冠狀病毒病2019，是由一種叫做SARS-CoV-2的病毒造成的。這種病毒最早在2019年底在中國的武漢市被發現，然後迅速在全世界擴散，造成了一場大流行。

這種病的症狀有很多，有的人可能只是感覺有點發燒或咳嗽，有的人可能會更嚴重，甚至需要去醫院。COVID-19主要是透過空氣中的小水滴（飛沫）傳播的，所以當有人咳嗽或打噴嚏的時候，周圍的人就很容易被感染。

這次疫情不僅對人的健康造成了嚴重影響，對經濟和社會也是一個很大的挑戰。各國政府和國際組織都在努力控制病毒的傳播並減少它帶來的影響。

有一個研究團隊在研究這個病毒的致病機制，他們發現了一種來自穿山甲的冠狀病毒，叫GX_P2V(short_3UTR)。他們用轉基因小鼠來做實驗，發現這種病毒在小鼠身上的致死率非常高，主要是因為它會在小鼠的腦部複製。

他們發現，這種病毒在小鼠的肺部、腦部、鼻子、眼睛和氣管等地方都能找到，並且在感染後期，小鼠的腦部會出現很明顯的變化，比如神經元萎縮和淋巴細胞滲透。

這篇論文還提到了一些轉基因小鼠的特點，比如它們的大腦中可能有很多人類ACE2受體，這可能是為什麼GX_P2V(short_3UTR)會在這些小鼠中造成嚴重病理效果的原因之一。

這個研究對於我們理解這個病毒的致病性提供了重要的見解，對未來開發疫苗和治療方法也有很大幫助。但這個研究的結果還需要在其他模型中進一步驗證，才能更全面地了解這種病毒的致病機制。

想瞭解更多嗎？請看完整版或直接查閱論文  

參考文獻：

An infection and pathogenesis mouse model of SARS-CoV-2-related pangolin coronavirus GX_P2V(short_3UTR) Lai Wei, Shuiqing Liu, Shanshan Lu, Shengdong Luo, Xiaoping An, Huahao Fan, Weiwei Chen, Erguang Li, Yigang Tong, Lihua Song bioRxiv 2024.01.03.574008; doi: https://doi.org/10.1101/2024.01.03.574008

探索未知：冠狀病毒變異體在實驗模型中的行為研究

 

圖片來源：維基百科

COVID-19，全名為冠狀病毒病2019（Coronavirus Disease 2019），是由一種名為嚴重急性呼吸系統綜合症冠狀病毒2（SARS-CoV-2）的病毒引起的傳染病。該病毒最初於2019年底在中國武漢市被發現，隨後迅速在全球範圍內蔓延，導致了一場全球性的大流行。

COVID-19的症狀範圍從無症狀到嚴重。常見症狀包括發燒或寒顫、咳嗽、呼吸困難或呼吸急促、疲勞、肌肉或身體疼痛、頭痛、味覺或嗅覺喪失、（非常嚴重的）喉嚨痛、鼻塞或流鼻涕、噁心或嘔吐、腹瀉。

COVID-19主要透過飛沫傳播，當感染者咳嗽、打噴嚏、說話或呼吸時，他們可能會將帶有病毒的飛沫排放到空氣中。其他人則可能通過吸入這些飛沫或接觸到帶病毒的表面然後觸摸自己的臉（尤其是眼睛、鼻子或嘴巴）而感染。

COVID-19的大流行引起了全球範圍內的衛生、經濟和社會挑戰，各國政府和國際組織正在努力控制病毒的傳播並減輕其影響。

由於它不斷地有新的變異株產生，且這些變異株總是能突破我們的免疫防線，對我們造成感染，因此，許多研究團隊紛紛投入人力，想要深入瞭解這個病毒的致病機制。

最近，一個中國的研究團隊，在bioRxiv（注意：這個平台上的論文並未經過同儕審查）上發表了一篇論文，報告了一種源於穿山甲的冠狀病毒GX_P2V(short_3UTR)對轉基因人類ACE2小鼠的感染模型。研究重點在於探討這種病毒在小鼠中的致病性和死亡率，並分析了其在不同器官的分布和複製情況。

他們報告了兩種與SARS-CoV-2相關的穿山甲冠狀病毒(GD/2019和GX/2017)。其中源自於GX/2017的GX_P2V(short_3UTR)變異體，在3’-UTR處少了104個核苷酸。

研究團隊利用轉基因人類ACE2小鼠作為實驗模型，發現GX_P2V(short_3UTR)在這些小鼠中引起100%死亡率，且主要的致死原因可能與晚期腦部感染有關。在感染初期，病毒主要在肺部複製，但隨著感染進展，病毒在腦部的複製顯著增加，顯示了其對中樞神經系統的強烈侵害能力。相較於控制組，感染組的小鼠顯示出明顯的臨床症狀，如體重下降、頭部縮小、姿勢低垂、動作遲緩等。

深入分析顯示，病毒在小鼠的肺部、腦部、鼻涕腺、眼部和氣管等器官中被檢測到。在感染後期，小鼠的腦部顯示出明顯的病理學變化，如神經元萎縮和淋巴細胞滲透。

雖然研究指出GX_P2V(short_3UTR)對人類ACE2轉基因小鼠的高致病性，但其具體的致病機制仍需進一步研究。由於冠狀病毒在細胞培養過程中易於適應性突變，未來的研究應關注這些適應性突變對病毒致病性的影響。

為什麼GX_P2V(short_3UTR)變異體對轉基因小鼠的致死率如此高？首先，這個病毒變異體在轉基因人類ACE2小鼠模型中顯示出明顯的組織特異性，特別是在小鼠的腦部和肺部發現了高量的病毒RNA。這個模型的小鼠表現出顯著的臨床症狀，如體重下降、頭部縮小、姿勢低垂、動作遲緩，以及眼睛發白。

更值得注意的是，研究團隊提到這個轉基因人類ACE2小鼠模型可能具有一些獨特的特點。這些小鼠的大腦中可能高度表達人類ACE2受體，並且相比於野生型小鼠，這些轉基因小鼠在生理上有異常表現，如血清中的甘油三酯、膽固醇和脂肪酶水平相對較低。這些因素可能增加了GX_P2V(short_3UTR)在這些小鼠中造成嚴重病理效果的可能性，從而導致高致死率。

總而言之，GX_P2V(short_3UTR)在轉基因人類ACE2小鼠模型中的高致死率可能與病毒的組織特異性感染（特別是腦部和肺部的感染），以及轉基因小鼠獨特的生理特點有關。然而，這些發現可能需要在其他研究模型中進一步驗證，以更全面地理解GX_P2V(short_3UTR)的致病機制。

這篇論文對於理解與SARS-CoV-2相關的冠狀病毒的致病性提供了重要的見解，並為未來的疫苗和治療策略開發提供了有價值的資訊。

參考文獻：

An infection and pathogenesis mouse model of SARS-CoV-2-related pangolin coronavirus GX_P2V(short_3UTR) Lai Wei, Shuiqing Liu, Shanshan Lu, Shengdong Luo, Xiaoping An, Huahao Fan, Weiwei Chen, Erguang Li, Yigang Tong, Lihua Song bioRxiv 2024.01.03.574008; doi: https://doi.org/10.1101/2024.01.03.574008

mRNA疫苗不會讓你變成基改（轉基因）生物

 

圖片來源：衛福部網站

「mRNA疫苗含有一段可轉譯成SARS-CoV-2病毒棘蛋白（病毒結構蛋白之一，為目前SARS-CoV-2疫苗選定之疫苗抗原）的mRNA，接種後在人體細胞質內製造棘蛋白此疫苗抗原並釋出細胞外，進而刺激免疫系統產生對抗SARS-CoV-2棘蛋白的細胞免疫力與體液免疫力。」（引用自衛福部資料） 

對於覺得以上文字太難的人，簡單一點說，就是： 

我們的免疫細胞，會辨認病原（在這裡是新冠病毒）表面的蛋白質，產生抗體。如果這個抗體是可以成功對抗新冠病毒的，那麼我們就可以說，我們對新冠病毒有了抵抗力。所謂的疫苗注射，就是用方法讓我們的免疫細胞先認得病毒的蛋白質，然後等到真的有病毒入侵，我們就不怕這個病毒了。

蛋白質是怎麼製造出來的呢？我們的細胞核裡面有基因（由去氧核糖核酸[DNA]構成），這個基因會先在細胞核中被「影印」，產生mRNA（信使RNA，信使核糖核酸）這個「影印本」，然後mRNA被送到細胞質裡以後，細胞的轉譯系統（核糖體[ribosome]、轉移RNA[tRNA, transfer RNA]等等）再照著影印本的意思被做成蛋白質。

目前市面上的mRNA疫苗，如莫德納（Moderna）、輝瑞（Pfizer）疫苗，就是直接把位於新冠病毒（SARS-CoV-2）外殼的棘蛋白（spike protein）基因的影印本（mRNA）送進細胞裡，接著在細胞質裡就會被做成蛋白質，然後我們的免疫細胞就會對棘蛋白產生抗體。

為什麼要選棘蛋白？因為新冠病毒的外殼上就有非常多的棘蛋白，而且新冠病毒就是用這個棘蛋白來與我們細胞上的受體ACE2結合，來感染人類細胞。因此，如果可以產生對棘蛋白的抗體，便可以有效防止病毒進入人體。

基因的影印本（mRNA）是非常不穩定的，它們很快就會被分解掉。它只能留在細胞質裡面，無法進入細胞核，所以也不可能會去改變基因，讓我們變成基改生物。另外，我們的基因是由DNA（去氧核糖核酸）構成，構造與mRNA不同，mRNA無法直接插入DNA，所以也不可能來改變我們的基因。

A型Rh陽性被2019冠狀病毒病感染容易發展為肺衰竭？

SARS-CoV-2 圖片來源：維基百科

請注意：本篇所介紹的研究尚未通過同儕審查。

最近一項分析了1,980個2019冠狀病毒病（COVID-19）的基因體研究發現，人類的基因上有兩個位點與肺功能衰竭有關。其中之一位於三號染色體，可能是ACE2。另一個基因則與血型基因有關。研究團隊發現，血型為A型Rh陽性的人，一旦被SARS-CoV-2感染，發展成為肺衰竭的機率會較高；而另一篇發表於23andMe的更大型的研究（涵蓋了75萬人）不僅確認了這個結果，還進一步發現血型為O型的人則發展出重症的機率較低（9-18%）。

不知道背後的機制是什麼呢？我會聯想到O型的人特別容易被幽門桿菌（H. pylori）感染，但是那是因為O型的抗原就是幽門桿菌的受器。

一天到晚迷信血型跟個性有關的人，相信那些還不如認真看一下這類的研究，還比較有道理。

參考文獻：

David Ellinghaus et. al., 2020. The ABO blood group locus and a chromosome 3 gene cluster associate with SARS-CoV-2 respiratory failure in an Italian-Spanish genome-wide association analysis. medRxiv.

2020/6/8. 23andMe finds evidence that blood type plays a role in COVID-19.

什麼是「快速檢測」？為什麼要快速檢測？

圖片：林哲先

在【為什麼要檢驗？檢驗是驗什麼？】裡，我們介紹了檢驗分為檢驗抗原（病毒）與檢驗抗體兩大類，也提到目前國際唯一的標準檢驗2019冠狀病毒病的方式就是以「定量反轉錄聚合酶連鎖反應」（qRT-PCR）來檢驗病毒的基因體。

定量反轉錄聚合酶連鎖反應非常敏感，所以幾乎不會有「偽陰性」（就是明明有但是驗不出來）的問題。

雖然這麼棒，但它也不是完全沒有問題的！最主要的問題是它要從咽喉採檢，採檢需要把一根長長的棉棒從鼻孔深深地插進去（光想像就覺得超難受！），到您的咽喉深處去取得樣品。過程中會發生忍不住打噴嚏、咳嗽的狀況，造成採檢的困難，也讓採檢人員被感染的風險升高。

第二個問題就是進行qRT-PCR需要特殊的儀器、昂貴的試劑與專業技術人員的操作，即使在已開發國家也不是每個醫院都有，有些發展中國家可能也負擔不起。

第三個問題是進行qRT-PCR至少要四個小時，在這期間防疫人員究竟要讓疑似患者「居家檢疫」還是「自主健康管理」呢？

如果能夠有簡單、快速、不需要複雜採樣程序，也不用特殊儀器與昂貴試劑的檢驗方法，應該就能夠解決這部分的問題了。這就是為什麼須要開發「快速檢測」試劑（不是快篩）的原因。

依據世界衛生組織對快速檢測（rapid/simple test）的定義，所謂的快速檢測，指得是要能在兩小時內完成、不需要儀器設備、可以在室溫下進行，檢測的材料可儲存在室溫的檢測，才能叫做快速檢測。當然，如果取得檢測樣品的過程也很簡單（如取唾液、尿液或擠一滴血）就更好。再加上價錢不貴的話，就完美了！

只要有快速檢測，當醫生在診間遇到疑似病例時，便可以將病人留在診間進行檢驗。十分鐘左右「開獎」後，馬上就可以決定是要將病人收治到負壓病房還是可以請病人回家（如果沒有接觸史的話）。如此一來，就可以有效地防止病毒繼續散播，也不會增加病人與第一線醫護、防疫人員的困擾了。

原文刊載於慈濟大學粉專。

為什麼要檢驗？檢驗是驗什麼？

圖片：林哲先

已於2020/5/9突破四百萬人確診的2019冠狀病毒病（COVID-19）讓每天下午兩點的直播成為全台最熱門的節目，也讓大家好奇，不斷被提到的「篩檢」究竟是什麼？

在這裡要很嚴肅的告訴大家，其實是「檢驗」。由於2019冠狀病毒病的症狀多變，從最早期的發燒、肺炎，到後來加入了腹瀉、嗅味覺改變，還有超級健康活跳跳的「無症狀感染」，因此我們需要檢驗來幫助醫師與防疫人員找出感染者，才能及時將這些人隔離，避免感染一傳二、二傳四、四傳八的不斷擴大。

那麼，檢驗要驗什麼呢？

檢驗可以驗「抗原」（在這裡指得就是新冠病毒SARS-CoV-2），也可以驗「抗體」。如果您不清楚抗原跟抗體的定義，可以回頭去看我們的另一篇文章：【抗原、抗體傻傻分不清嗎？】

檢驗抗原可以檢驗病毒的蛋白質，或是檢驗病毒的基因體。要怎麼檢驗病毒的基因體呢？由於SARS-CoV-2是RNA病毒（也就是說，它的基因體是由RNA[核糖核酸]構成，不像人類的基因體是由DNA[去氧核糖核酸]構成），要檢驗它的基因體要使用「定量反轉錄聚合酶連鎖反應」（縮寫為qRT-PCR）來偵測。

定量反轉錄聚合酶連鎖反應分為兩部分，第一部份是使用反轉錄酶將病毒的基因體（RNA）反轉錄為去氧核糖核酸（DNA），接著第二部分再以去氧核糖核酸聚合酶（DNA polymerase）將反轉錄得到的DNA放大。在進行第二部分的時候，我們會加入螢光標記，當放大成功後就會發出螢光，所以只要偵測螢光的量，不但能知道樣本裡面有沒有病毒的基因體，還能知道病毒量。

另外也可以檢驗抗原（病毒）的蛋白質。只要找到可以清楚明白認出病毒蛋白質的抗體，我們就可以用這個抗體來看看採取的樣品中是否有病毒的存在。

當然，不論是檢驗病毒的基因體還是檢驗病毒的蛋白質，都需要病毒的存在。所以，如果這個人已經痊癒沒有病毒在體內，當然就檢驗不出來囉。

除了檢驗病毒的存在與否，也可以檢驗抗體。由於我們被病原體入侵後都會產生抗體，所以檢驗抗體也是一種很方便的方法。使用合成的病毒抗原（通常是病毒外殼的某個蛋白質）作為「釣餌」，就可以從血液中釣出能辨識病毒的抗體。這個方法不只可以找到目前正在受感染的人，也會找到曾被感染但已經痊癒的人。

原文刊載於慈濟大學粉專。

抗原、抗體傻傻分不清嗎？

圖片：林哲先

從去年十二月底開始流行的2019冠狀病毒病（COVID-19），目前（2019年四月28日）全球確診人數已突破三百萬大關。由於它還沒有特效藥也沒有疫苗，使得人人聞之色變。

就算您不是每天兩點準時守著「時中」，對於新聞裡提到的篩檢、快篩、抗體、抗原等名詞，應該也不陌生。是否曾好奇它們到底是什麼呢？讓我們一一為您解說吧！

想像我們的身體就像一座城市，讓我們生病的細菌、病毒、真菌（以下統稱為病原體）就是歹徒。這些歹徒總是趁我們不防備的時候偷襲我們，造成我們生病。不過因為人體有免疫系統，所以這些歹徒（病原體）也不是每次偷襲都會得手。

當這些病原體偷襲我們的時候，我們的免疫系統好比城市裡的警察系統很快就會發現：有入侵者！這時候白血球中的「中性球」以及「巨噬細胞」會出動來吞食這些病原體，而另一種白血球「輔助型T細胞」則會透過巨噬細胞的幫助，開始把病原體的「重要部位」呈現給「B細胞」（也是白血球的一種），就好比警察局出示歹徒相片及特徵一般。

接著B細胞便會根據它看到的病原特徵，製作出可以辨認病原體重要部位的分子，這些分子就是「抗體」。

抗體又稱為免疫球蛋白，總共分為五類，IgA、IgD、IgE、IgM與IgG。在感染後3到10天之間人體會分泌IgM，再過一陣子（大約是感染後14天到一個月）會換成分泌IgG。為什麼要在不同時間分泌兩種不同的抗體呢？原來IgM對病原的親和力比較弱，但因為它是由五個抗體分子所構成的聚合物，可以對病原體伸出十隻「手」，把病原體給團團圍住。相對的，IgG是由一個抗體分子所構成的單體，只有兩隻手，但這兩隻手對病原的親和力很高，一旦抓住了病原體就不放手。有了這兩種抗體的接力防守，在我們體內的病原體才有可能順利的被清除掉。

因為這些病原體會讓我們的免疫系統產生抗體，所以我們也可以把它們稱為「抗原」：以2019冠狀病毒病來說，抗原就是冠狀病毒（正式名稱是SARS-CoV-2）。

原文在4月28日刊載於慈濟大學粉專。