新型冠狀病毒為何如此“成功”？

在這場新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）危機中，為數不多的幸事便是單個冠狀病毒很容易被摧毀。每個病毒顆粒都由一小段基因構成，外面包裹著脂質分子并形成球體。由于脂質外殼很容易被肥皂摧毀，因此持續20秒徹底地洗手就能夠把病毒殺死。脂質外殼容易受到外界因素的影響。最近的一項研究表明，新型冠狀病毒在硬紙板上最多只能存活1天，在鋼鐵和塑料上只能存活2～3天。離開了人體，這些病毒無法長期存活。

但是關于冠狀病毒的很多信息還不清楚。賓夕法尼亞大學的蘇珊·韋斯（Susan Weiss）研究它們已有40年光景。她表示，最初，只有幾十位科學家和她有同樣的興趣。2002年嚴重急性呼吸綜合征（SARS，由SARS- CoV感染引起）暴發后，科學家的數量也只略有增加。她說：“人們認為我們的研究對人類健康沒有太大的意義。但是隨著SARS-CoV-2的出現，沒有人再這樣想。”

需要明確的是，SARS-CoV-2不是流感病毒。它引起的疾病癥狀與流感不同，更容易傳播并導致死亡，屬于一個完全不同的病毒家族。其所在的冠狀病毒家族，還包括其他6個能夠感染人類的成員，其中的4個——HCoV-OC43、HCoVHKU1、HCoV-NL63和HCoV-229E，已經困擾了人類一個多世紀，盡管并不嚴重，卻導致了1/3的普通感冒。另外2個——中東呼吸綜合征冠狀病毒（MERS- CoV）和SARS- CoV均造成嚴重得多的疾病。

為什么冠狀病毒家族的第七個成員會流行起來？

這種病毒的結構為它的肆虐提供了一些線索。從形狀來看，它基本上是一個帶刺（棘突）的球。這些棘突識別并黏附在一種細胞表面受體血管緊張素轉化酶2（ACE2），而人體細胞表面就有這樣的受體，這也是感染的第一步。哥倫比亞大學的安杰拉·拉斯穆森（Angela Rasmussen）說：“SARS-CoV-2棘突的存在使得其能更牢固地黏附在ACE2上，這對人與人之間的傳播也至關重要。”一般來說，黏附越牢，結合越緊密，開始感染所需的病毒就越少。

還有一個重要的特征：該病毒的棘突里有兩個相連的部分，當這兩個部分分開時，棘突就會激活，此時病毒才能進入宿主細胞。在MERS- CoV和SARS- CoV中，這種分離很難發生。但是在SARS-CoV-2中，連接兩部分的鏈很容易被一種叫作弗林蛋白酶（Furin）的酶切斷，這種酶是由人類細胞制造的——而且存在于很多組織中。斯克利普斯研究轉化研究所的克里斯蒂安·安德森（Kristian Andersen）說：“在這種病毒中看到的這些不尋常的東西可能很重要。”

大多數呼吸道病毒傾向于感染上呼吸道或下呼吸道。一般來說，上呼吸道感染較易傳播，但往往較溫和，而下呼吸道感染較難傳播，但較嚴重。SARS-CoV-2似乎同時感染了上呼吸道和下呼吸道，或許是因為它可以利用無處不在的弗林蛋白酶。這種雙重感染也可以令人信服地解釋，為什么病毒可以在癥狀出現之前就在人群中傳播——而這一特性使它很難得到控制。不過，所有這些都還停留在假設階段，它的大部分生物學特性仍然是個謎。

盡管這種新病毒起源于動物，但它非常容易感染人類。已經有研究揭示SARS-CoV-2起源于蝙蝠，然后直接或通過其他物種傳染給人類。（目前雖在野生穿山甲身上發現了另一種冠狀病毒類似于SARS-CoV-2，但這兩種病毒在其他方面都不同，所以穿山甲不太可能是新病毒的原始宿主。）當典型的冠狀病毒第一次實現飛躍時（由動物傳染給人類），它需要突變才能很好地識別ACE2。但是SARS-CoV-2可以在第一天開始就做到這一點。馬里蘭大學醫學院的馬修·弗里曼（Matthew Frieman）說：“它已經找到了成為人類病毒的最佳途徑。”

這種不可思議的契合無疑會鼓勵陰謀論者：一種隨機的蝙蝠病毒恰好具有恰當的特性組合，從一開始就有效地感染人類細胞，然后傳播到一個個毫無戒心的人身上，這種概率有多大？安德森說：“概率非常低，但有數百萬或數十億種的病毒。這些病毒如此普遍，以至于一些理論小概率事件還是會發生。”

自新冠肺炎大流行以來，新冠病毒的變異方式與所有其他病毒無異。但是在已經記錄在案的100多個突變中，沒有一個上升到主導地位，這表明沒有一個變異是特別重要的。北卡羅來納大學的麗莎·戈蘭林斯基（Lisa Gralinski）說：“從我們已經看到的傳播狀況可知，這種病毒相對穩定。這也是有原因的——病毒沒有進化壓力就可以很好地傳播。它目前在全世界范圍的傳播能力都很強。”

有一個可能的例外。從新加坡新冠肺炎患者中分離到的少量SARS-CoV-2缺失了一段基因——這段基因在MERS-CoV和SARS-CoV流行后期也消失了。這一變化被認為是降低了原病毒的毒性，但現在還不能確定是否適用于新冠病毒。事實上，為什么有些冠狀病毒是致命的而有些不是，原因尚不清楚。弗里曼說：“為什么SARS- CoV或SARS-CoV-2會如此嚴重，但HCoV-OC43只會讓你流鼻涕，目前為止我們真的是一點也不了解。”

然而，研究人員可以初步解釋一下這種新冠病毒對感染者的影響。一旦進入體內，它可能會攻擊我們呼吸道上攜帶ACE2的細胞。死亡的細胞脫落，將病毒進一步帶入體內，向下到達肺部。隨著感染的深入，肺部會被液體堵塞，呼吸變得更加困難。（該病毒也可能會感染其他器官中攜帶ACE2的細胞。）

免疫系統會攻擊病毒，這就是引起炎癥和發燒的原因。但在極端情況下，免疫系統會崩潰，造成比實際病毒更大的損害。例如，血管可能會“打開”，讓防御細胞到達感染部位。這本是好事，但是如果血管逐漸出現太多的滲漏，肺部就會充滿過多液體。這些破壞性的過度反應被稱為細胞因子風暴。縱觀歷史，在1918年大流感、H5N1禽流感暴發和SARS流行期間，細胞因子風暴正是造成很多人死亡的原因，它也可能是新冠肺炎最嚴重病例的幕后黑手。耶魯大學醫學院的巖崎明子（Akiko Iwasaki）說：“這些病毒需要時間來適應人類宿主。當它們第一次試探人體時，免疫系統不知道自己該做什么，往往會引起這些反應。”

在細胞因子風暴中，免疫系統不僅會變得狂躁不安，而且還會失去控制，在沒有擊中正確目標的情況下隨意攻擊。當這種情況發生時，人們變得更容易感染傳染性細菌。細胞因子風暴還會影響肺部以外的其他器官，尤其是那些已經患有慢性疾病的人。這也許可以解釋為什么一些新冠肺炎患者最終會出現心臟問題和繼發性感染等并發癥。

但是為什么有些新冠肺炎患者會病得非常嚴重，而另一些患者卻能逃過一劫，癥狀輕微或根本無癥狀呢？年齡是一個因素。老年人面臨更嚴重感染的風險，可能是因為他們的免疫系統無法形成有效的初始防御，而兒童受到嚴重感染的風險較小，因為他們的免疫系統不太可能發展成細胞因子風暴。但是，其他因素：個人的基因、免疫系統的變化無常、接觸病毒的數量以及體內的其他微生物，也可能起作用。巖崎明子說：“即使在同一年齡段有些人也只是有輕微的癥狀，這是一個謎。”

冠狀病毒，很像流感病毒，往往盛行于冬季。在寒冷和干燥的空氣中，覆蓋在我們肺部和呼吸道變得更薄的液體表層，而棲息在這些液體表層中的毛狀物會驅逐病毒和其他外來顆粒。但寒冷干燥的空氣似乎也會減弱免疫系統對被困病毒的某些反應。在炎熱潮濕的夏季，這兩種趨勢都會發生逆轉，呼吸道病毒很難立足。

不幸的是，季節可能對新冠肺炎大流行沒有實質影響。目前，這種病毒正在全世界肆虐，其易感性很可能不受任何季節變化的影響。畢竟，這種病毒在新加坡（位于熱帶）和澳大利亞（仍處于夏季）等國家傳播得依然很快。最近的一項建模研究得出結論：“SARS-CoV-2可以在一年中的任何時候增殖。”戈蘭林斯基說：“我對氣候是否會像人們希望的那樣起作用沒有多少信心，高溫可能會使疫情有所緩解，但病毒在人與人之間傳播如此容易，恐怕疫情消失還需要更關鍵因素。除非人們保持社交距離來減緩病毒的傳播，否則單單依靠夏天是救不了我們的。”

弗里曼說：“可怕的是，我們甚至不知道每年有多少人感染了普通的冠狀病毒，我們沒有任何像流感那樣的冠狀病毒監控網絡；我們不知道它們為什么在夏天消失，也不知道它們去了哪里；我們不知道這些病毒是如何逐年變異的。到目前為止，研究進展緩慢。如果我們不能從這次大流行中吸取教訓，認識到我們需要更多地了解這些病毒，那么恐怕有朝一日悲劇還會再次上演。”

資料來源 The Atlantic