港大團隊首次證明新冠病毒有可能感染中樞神經？

　　由于新病例的迅速增加，2019年冠狀病毒病（COVID-19）很快引起了全球關注，病原體被鑒定為SARS-CoV-2。截至目前（8月4日），據約翰·霍普金斯大學發布的實時統計數據，全球累計新冠肺炎確診病例超過1848萬例，死亡人數達69萬。這些數字每天都會更新，而且預計還會進一步增加。迄今為止，在人類中樞神經系統（CNS）中沒有SARS-CoV-2感染的直接實驗證據。

　　2020年8月4日，中國科學院深圳先進技術研究院，香港大學等多單位合作，袁國勇，黃建東及Hin Chu共同通訊在Cell Research 在線發表題為“SARS-CoV-2 infects human neural progenitor cells and brain organoids”的研究論文，該研究證明了SARS-CoV-2可以直接感染誘導多能干細胞（iPSC）衍生的人神經祖細胞（hNPC），神經球和腦類器官。這些結果提供了對失眠（嗅覺喪失）和聽覺失調（味覺喪失）以及COVID-19的其他神經系統表現（包括癲癇發作，腦病，腦炎，格林-巴利綜合征和米勒·費雪綜合征）的病理學癥狀的見解。

　　另外，2020年7月24日，美國桑福德·伯納姆·普雷比斯醫學發現研究所Sumit K. Chanda，香港大學袁國勇及Scripps研究所Arnab K. Chatterjee共同通訊在Nature在線發表題為"Discovery of SARS-CoV-2 antiviral drugs through large-scale compound repurposing"的研究論文，該研究建立了一個已知藥物庫，其中包含約12,000個臨床階段或FDA批準的小分子。該研究報告鑒定了抑制病毒復制的100個分子，其中包括21種表現出劑量反應關系的已知藥物。其中13種有效濃度可能與患者可達到的治療劑量相當，包括PIKfyve激酶抑制劑apilimod，半胱氨酸蛋白酶抑制劑MDL-28170，Z LVG CHN2，VBY-825和ONO 5334。發現MDL-28170，ONO 5334和apilimod拮抗人iPSC衍生的肺細胞樣細胞中的病毒復制，并且PIKfyve抑制劑在主要的人肺外植體模型中也顯示出抗病毒功效。由于在這項研究中鑒定出的大多數分子已經進入臨床，因此這些化合物的已知藥理學和人類安全性概況將有助于加速這些藥物用于COVID-19治療的臨床前和臨床評估。

　　2020年7月1日，中國科學院深圳先進技術研究院，香港大學等多單位合作，袁國勇，黃建東及Kelvin Kai-Wang共同通訊在Cell Research 在線發表題為“Mining of epitopes on spike protein of SARS-CoV-2 from COVID-19 patients”的研究論文，該研究發現為體內免疫反應提供了血清學證據，并為使用S蛋白的特定抗原表位而不是整個S蛋白提供了有用的初步信息，以設計具有更高安全性和有效性的SARS-CoV-2疫苗。 該研究工作首次揭示了SARS-CoV-2 S蛋白的主要線性ID位點（S370–394，S450–469和S480–499）。

　　2020年5月13日，香港大學袁國勇團隊在Nature Medicine 在線發表題為“Infection of bat and human intestinal organoids by SARS-CoV-2”的研究論文，該研究發現蝙蝠來源的類器官對SARS-CoV-2感染完全敏感，并能維持強大的病毒復制能力。該研究建立了蝙蝠腸上皮的第一個可擴展類器官培養系統，并提供了SARS-CoV-2可以感染蝙蝠腸細胞的證據。 SARS-CoV-2在人腸類器官中的強勁復制表明，人腸道可能是SARS-CoV-2的傳播途徑。

　　2020年5月8日，香港大學袁國勇在國際頂級醫學期刊Lancet 在線發表題為“Triple combination of interferon beta-1b, lopinavir–ritonavir, and ribavirin in the treatment of patients admitted to hospital with COVID-19: an open-label, randomised, phase 2 trial”的研究論文，該研究是多中心，前瞻性，開放標簽，隨機，2期臨床試驗。該研究發現對于輕度至中度COVID-19患者，早期的三重抗病毒治療在緩解癥狀，縮短病毒脫落持續時間和住院時間方面優于單獨使用洛匹那韋-利托那韋，以干擾素β-1b加上雙重抗病毒治療的未來臨床研究值得肯定。

　　由于新病例的迅速增加，2019年冠狀病毒病（COVID-19）很快引起了全球關注。新型冠狀病毒感染被認為是從動物傳播的，病原體被鑒定為SARS-CoV-2。到2020年1月，懷疑最初受感染的患者是通過人與人之間的傳播感染了該病毒。自2020年1月以來，該病毒已迅速傳播到中國大部分地區和其他國家。

　　由于新病例的迅速增加，2019年冠狀病毒病（COVID-19）很快引起了全球關注，病原體被鑒定為SARS-CoV-2。截至目前（8月4日），據約翰·霍普金斯大學發布的實時統計數據，全球累計新冠肺炎確診病例超過1848萬例，死亡人數達69萬。這些數字每天都會更新，而且預計還會進一步增加。

　　SARS-CoV-2主要引起呼吸道疾病，其臨床表現與SARS相似。然而，COVID-19患者中也經常報告神經系統癥狀，包括頭痛，失眠，失語，神志不清，癲癇發作和腦病。在中國武漢市對214例住院的COVID-19患者進行的研究中，報告了神經系統發現在36.4％的患者中。在法國，一項研究報告了84.5％（49/58）的COVID-19患者入院時的神經系統檢查結果。德國最近的一項研究表明，在36.4％（8/22）的致命COVID-19病例的腦活檢中可以檢測到SARS-CoV-2 RNA，突顯了人腦中病毒感染的可能性。

　　迄今為止，在人類中樞神經系統（CNS）中沒有SARS-CoV-2感染的直接實驗證據。最近，研究人員證明了SARS-CoV-2可以在神經元起源的細胞中感染和復制。根據這一發現，表明SARS-CoV-2可以感染和破壞倉鼠的嗅覺感覺神經元。此外ACE2在大腦中被廣泛檢測到，并且高度集中在黑質，中顳回和扣帶回皮層等多個位置。綜合以上，人腦可能是SARS-CoV-2感染的肺外靶標。

　　為了探索生理相關模型中CNS的SARS-CoV-2直接參與，研究人員評估了誘導多能干細胞（iPSC）衍生的人神經祖細胞（hNPC），神經球和腦類器官中的SARS-CoV-2感染。該研究首先評估了hNPC中ACE2和關鍵冠狀病毒進入相關蛋白酶的表達。數據表明，在hNPC中很容易檢測到ACE2，TMPRSS2，組織蛋白酶L和弗林蛋白酶。接下來，該研究以SARS-CoV作為對照，對iPSC衍生的hNPC進行了感染試驗。數據表明SARS-CoV-2而非SARS-CoV可以在hNPC中復制。

　　接下來，該研究用SARS-CoV-2感染3D神經球，并在感染后0、24、48和72 hpi從感染的神經球中收集上清液樣品，以進行病毒復制情況。該研究發現SARS-CoV-2 RNA依賴的RNA聚合酶（RdRp）的拷貝數以時間依賴的方式顯著增加。重要的是，很容易在感染的神經球中檢測到SARS-CoV-2核衣殼（N）蛋白，但在模擬感染的神經球中未檢測到陽性信號。此外，電子顯微鏡在雙膜結構內檢測到大量病毒顆粒，這可能代表了病毒顆粒形成的位置。這些發現表明神經球對SARS-CoV-2的感染是允許的，并支持病毒復制。

　　接下來，研究人員檢查了SARS-CoV-2是否可以感染3D人腦類器官。對來自感染SARS-CoV-2的腦類器官的上清液樣品的噬斑測定表明，感染性病毒滴度在24 hpi達到峰值，并在48和72 hpi連續檢測到。這些發現明確表明，SARS-CoV-2可以在腦類器官釋放出病毒顆粒。值得注意的是，雙重免疫染色表明，SARS-CoV-2-N與神經元標記TUJ1和NPC標記NESTIN共定位，表明SARS-CoV-2可以直接感染大腦類器官中的皮質神經元和NPC。

　　總而言之，該研究結果表明，iPSC衍生的hNPC允許SARS-CoV-2感染，而不允許SARS-CoV感染。在感染SARS-CoV-2的神經球和腦類器官中檢測到大量的病毒蛋白表達和感染性病毒顆粒，這表明SARS-CoV-2可以有效感染人腦。神經球模型代表了神經發生的早期特征，而腦類器官模型則表現出人類皮層發育的特征，概括了人腦的發育和生理安排。SARS-CoV-2可以有效感染人腦類器官的發現凸顯了病毒直接參與COVID-19患者的神經系統癥狀。這些結果提供了對失眠（嗅覺喪失）和聽覺失調（味覺喪失）以及COVID-19的其他神經系統表現（包括癲癇發作，腦病，腦炎，格林-巴利綜合征和米勒·費雪綜合征）的病理學癥狀的見解。