EbioMedicine香港大学微生物系朱轩团队最新研究：揭秘新冠变异毒株在呼吸系统中的复制和致病性进化趋势

早期的新冠病毒奥密克戎（Omicron）BA.1、BA.2和BA.5作为主要的变异毒株在全球范围先后造成广泛的感染。但是在Omicron BA.2/5流行之后，后续子代新冠变异毒株的流行出现“百花齐放”的现象，出现了多个新冠变异毒株同时广泛流行。多个流行新冠变异毒株同时在人群中广泛流行，引起了科学界和公众的高度关注。这些同时广泛流行的的奥密克戎变异毒株在呼吸系统的传播适应性和病原性的进化趋势究竟如何，亟待探索。

2023年12月15日，香港大学李嘉诚医学院微生物系朱轩团队在EBioMedicine发表题为“Divergent trajectory of replication and intrinsic pathogenicity of SARS-CoV-2 Omicron post-BA.2/5 subvariants in the upper and lower respiratory tract”文章（胡冰杰博士生、陈福和医生、刘妧晨博士生，刘欢博士生、陈燕霞博士和帅惠萍博士为共同第一作者，朱轩博士为通讯作者），研究团队利用一系列Omicron BA.2/5子代变异毒株(BL.1, BQ.1, BQ.1.1, XBB.1, CH.1.1, and XBB.1.5) 感染小鼠和人鼻上皮细胞，证实OmicronBA.2/5子代变异毒株的繁殖效率和致病性在感染小鼠的肺组织中持续降低和减弱，但是在感染小鼠的鼻上皮组织中，BA.2/5子代变异毒株的繁殖效率和致病性与BA.2和BA.5相比，并没有显著变化。更进一步研究发现，在人鼻上皮细胞模型中，Omicron XBB.1.5 和XBB.1的复制效率显著高于BA.2/5。此外，OmicronXBB.1.5在老年C57BL/6J小鼠肺中仍然具有较强的繁殖能力和致病性。因此从公共卫生的角度，为特定年龄群体提供包括喷鼻疫苗等有效的防护措施，以预防新冠病毒的重症感染是至关重要的。对于Omicron后续变异毒株的监测依然十分重要。

具体地说，在该研究中，研究团队系统地研究了一系列Omicron BA.2/5子代变异毒株（BL.1、BQ.1、BQ.1.1、XBB.1、CH.1.1和XBB.1.5）在幼龄(3-4周)，成年(8-10周)和老年(10-12月龄)小鼠呼吸道中的繁殖效率和致病性。研究发现在所有的三个年龄小鼠鼻上皮组织中，BL.1、XBB.1、CH.1.1和XBB.1.5 （BA.2子代变异毒株）与BA.2 相比，BQ.1和BQ.1.1（BA.5子代变异毒株）与BA.5.2，病毒的繁殖效率没有显著差异。

但是在病毒感染小鼠的下呼吸道肺组织中，BL.1、BQ.1、BQ.1.1、XBB.1、CH.1.1和XBB.1.5 分别与它们的亲代病毒BA.2 和相比BA.5.2相比，病毒的繁殖效率显著下降。

进一步地研究发现，BL.1、BQ.1、BQ.1.1、XBB.1、CH.1.1和XBB.1.5 分别与它们的亲代病毒BA.2 和相比BA.5.2相比，在感染小鼠的肺组织中，致病性也是持续减弱。

为了更好地在人相关模型中评估这些Omicron BA.2/5子代变异毒株(BL.1, BQ.1, BQ.1.1, XBB.1, CH.1.1, and XBB.1.5)的繁殖，团队进一步用Omicron BA.2/5子代变异毒株感染成熟分化的人鼻上皮细胞（hNEC，上呼吸道）和人肺上皮细胞（Calu3,下呼吸道）。结果发现，在下呼吸道人肺上皮细胞Calu3中，BL.1, BQ.1, BQ.1.1, XBB.1, CH.1.1, 和XBB.1.5的复制能力分别显著低于它们的亲代病毒BA.2 和BA.5.2；而在上呼吸道人鼻上皮细胞hNEC中，Omicron XBB.1.5和XBB.1的复制能力显著高于BA.2 和BA.5.2。进一步的免疫荧光染色中，Omicron XBB.1.5和XBB.1感染hNEC后的抗原表达也显著高于BA.2 和BA.5.2感染的hNEC。这些结果提示Omicron变异毒株不断进化的过程中，在人上呼吸道中产生了适应性感染，其复制繁殖能力显著提高。而在人下呼吸道中，其复制繁殖能力显著降低。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352396423004826

朱轩博士香港大学李嘉诚医学院微生物学系链接：https://hkumicro.hku.hk/university-staff/dr-chu-hin/