新冠病毒研究最新发现（重磅）| Science揭示SARS-CoV-2感染可以保护恒河猴不被再次感染

当下，新冠肺炎疫情全球蔓延。然而，我们对SARS-CoV-2免疫机制的了解非常有限。目前还不清楚SARS-CoV-2感染是否会导致人体产生自然免疫，从而保护再次暴露的人群。这是一个至关重要的问题，对疫苗开发、公共卫生战略、以抗体为基础的治疗方法以及群体免疫的体外微生物学模型具有深远的影响。

为了探索这个问题，2020年5月20日，来自哈佛医学院病毒和疫苗研究中心DanH. Barouch团队在Science杂志上发表了题为“SARS-CoV-2 infection protects against rechallenge in rhesus macaques”的研究论文。他们开发了SARS-CoV-2感染的恒河猴模型，评估了感染的病毒学、免疫学和病理学特征以及对再次感染的保护性免疫，发现SARS-CoV-2感染可以避免恒河猴再次感染。

我们一起来看看这项最新发现吧！

1. 构建SARS-CoV-2感染的恒河猴模型

将9只6-12个月大的恒河猴，分为三组，每组三只，各组分别以鼻（1ml）和气管（1ml）的方式接种了1.1 × 106 PFU, 1.1 × 105 PFU, 1.1 × 104 PFU的 SARS-CoV-2。

通过RT-PCR在多个解剖部位检测了病毒RNA水平，从支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage，BAL）和鼻拭子（nasalswabs，NS）中观察到了高水平的病毒RNA。第1至2天，所有动物的鼻拭子中的病毒RNA都增加了，这表明病毒进行了复制。病毒RNA在第2天达到高峰，一般支气管肺泡灌洗液在第10-14天，鼻拭子在第21-28天消失。

2. 恒河猴SARS-CoV-2感染的病毒学和免疫学研究

9只恒河猴经ELISA检测发现均对SARS-CoV-2 Spike (S)蛋白产生了结合抗体反应。使用伪病毒中和试验和活病毒中和试验均产生了中和抗体反应。所有动物在第35天，无论剂量组，鼻拭子滴度约为100。观察到多个亚类抗体对受体结合域(RBD)、融合前外域(S)和核衣壳(N)的应答抗体表现出多种效应。

通过IFN-γ ELISPOT方法，在多数动物中观察到细胞对合并的S肽的免疫反应，低剂量组呈现更低的免疫反应。细胞内细胞因子染色显示，诱导了特异性CD8+和CD4+ T细胞反应。

3. SARS CoV-2感染引起恒河猴急性病毒性间质性肺炎

目前只能获得有限的SARS-CoV-2感染人类的病理数据，为了评估SARS-CoV-2在恒河猴中的感染特点，研究者通过上述方法接种了4只恒河猴，每只病毒滴度为1.1×105PFU。接种后第2天(N= 2)和第4天(N = 2)对动物进行了分析解剖分析和病理学检测。通过分析表明，SARS-CoV-2可导致急性炎症和病毒性肺炎的多灶区，包括受感染的肺细胞、纤毛气道上皮细胞和其他可能的细胞类型。

4. SARS-CoV-2对恒河猴再感染的保护作用

上述9只恒河猴在病毒感染后的第35天，使用与初次感染相同剂量的SARS-CoV-2对其进行了再次接种，同时使用3只新动物作为再感染实验的阳性对照。与原发感染相比，支气管肺泡灌洗液和鼻黏膜中值病毒载量降低了5.1 log10。同时发现在SARS-CoV-2再感染后，动物表现出快速的记忆免疫反应，所有动物在再激发后都产生了抗体应答。

5. 总结

恒河猴SARS-CoV-2感染可诱导体液和细胞免疫应答，并且对SARS-CoV-2再次暴露具有保护效果。这些数据增加了用免疫学方法预防和治疗SARS-CoV-2感染的可能性。

6. 存在问题及研究方向

• 恒河猴和人类在两个物种上SARS-CoV-2感染之间存在着重要的差异。因此应谨慎解释该研究的数据。需要进行严格的临床研究，以确定人类SARS-CoV-2感染是否能有效防止再次暴露感染，起到防护作用。
• 通过SARS-CoV-2感染的恒河猴模型，该模型概括了人类SARS-CoV-2感染的许多方面，包括上、下呼吸道的高水平病毒复制和病毒性肺炎的病理证据。这些数据表明，猕猴可以作为SARS-CoV-2感染的模型，用于测试免疫因子和治疗方法以及研究免疫发病机制，该研究结果补充和扩展了B. L. Haagmans等最近在Science上发表的食蟹猕猴的数据[1]。然而，这两种非人类灵长类动物模型都没有导致呼吸衰竭或死亡，因此需要进一步的研究来建立一种非人类灵长类动物的严重COVID-19疾病模型。
• 由于SARS-CoV-2再感染对所有动物几乎具有完全保护作用，无法确定本研究中的保护的免疫相关性。恒河猴SARS-CoV-2感染诱导中和抗体，但中和抗体的相对重要性，其他功能性抗体，细胞免疫，先天免疫保护效果与SARS-CoV-2仍有待确定。此外，还需要进一步的研究来确定自然免疫的持久性。

参考文献

[1]   Chandrashekar et al., Science. 1. 10.1126/science.abc4776 (2020).

[2]   Science eabb7314 (2020). doi:10.1126/science.abb7314 Medline.

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