重組干擾素和NK細胞或可在新型冠狀病毒2019-nCoV防治中具有重要價值
近日,全國新型冠狀病毒2019-nCoV疫情防控形勢迅速升級,30省市已啟動重大突發公共衛生事件一級響應,實行最嚴格的防控措施。全國上下齊心協力、眾志成城,防控工作正有力有序有效開展。
國家衛健委近日亦下發《關于印發新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第二版)》,其中發布關于抗病毒治療的用藥方案,目前尚無有效抗病毒藥物,可試用 α-干擾素霧化吸入(成人每次 500 萬 U,加入滅菌注射用水 2ml,每日 2 次)。
那么,病毒傳染肆虐的程度為何如此激烈?《方案》里提到的“干擾素”到底是什么呢?
一、什么是病毒,它如何侵入人體?
病毒是一種個體微小,結構簡單,必須在活細胞內寄生并以復制方式增殖的非細胞型生物。病毒和細胞的區別在于:細胞是生物體基本的結構和功能單位。已知除病毒之外的所有生物均由細胞所組成,但病毒生命活動也必須在細胞中才能體現。因此病毒一旦離開宿主細胞,就沒有任何生命活動、也不能獨立自我繁殖。


病毒的致病機制主要有直接破壞細胞、損傷組織器官、誘發免疫功能紊亂等多種方式。傳染性病毒主要通過體液傳播,因為病毒從細胞內分泌出來后,存在于淋巴液和血液等的組織液間,然后隨人體分泌系統,出現在唾液、鼻涕、尿液等分泌液中。
病毒不會通過空氣傳播。暴露在空氣中的病毒會很快失去傳染性,造成好像空氣傳播的假象是因為唾液橫飛,即體液傳播。因此正確戴口罩是最簡單有效的防護措施之一。
二、什么是干擾素,它如何抗病毒?
干擾素(IFN)是一種重要的細胞因子,具有許多生物學功能,主要包括抗病毒和免疫調節等。目前,在我國臨床上廣泛使用干擾素來治療慢性乙型肝炎和慢性丙型肝炎。目前的抗病毒藥物只有單純的抗病毒作用,而IFN則同時具備抗病毒和調節免疫功能的雙重作用,所以抗病毒效果比一般藥物強而持久。
病毒進入機體后,能刺激人體的巨噬細胞、淋巴細胞以及體細胞產生干擾素(IFN)。干擾素 (IFN)并不直接殺傷或抑制病毒,而主要是通過細胞表面受體作用使細胞產生抗病毒蛋白,從而抑制病毒的復制,阻斷其擴散。
干擾素(IFN)主要分為2類,其中的Ⅰ型干擾素包括α-(白細胞)型、 β-(成纖維細胞)型2種,是免疫系統中的主要抗病毒防御與調節因子。機體在早期的病毒感染期間,Ⅰ型干擾素即可控制病毒的生長和增殖。它一方面直接激活免疫細胞,另一方面可間接抑制病毒的復制過程。
Ⅱ型干擾素即γ干擾素(IFN-γ),主要由活化的T細胞(包括Th0、TH1細胞和幾乎所有的CD8+ T細胞)和NK細胞產生,是所謂的淋巴因子(LyTnPhokine)的一種。它的作用主要表現為抗菌作用,抗寄生蟲作用,參與免疫調節,抗腫瘤的作用,但是近幾年的文獻資料表明,IFN-γ的作用不僅僅如此,它在抑制抗病毒中也發揮一定的作用。如Bethany A Rhein( PLoS Pathog. 2015 Nov)等發現γ干擾素可以作為一種新穎有效的預防或治療選擇用于埃博拉病毒;而過繼性γδT細胞的治療患者體內觀察到大量的γ干擾素的分泌,這對無癥狀感染患者的HBV控制具有明顯的作用,并不會介導肝臟病理(Viral Immunology. 2015 May)。這就進一步表明,干擾素所發揮的作用( Cytokine & Growth Factor Reviews.2015, April)也許是與過繼性免疫治療相關,比如NK細胞在免疫應答過程中,大量分泌的干擾素和其他種類的細胞因子造成對病毒的直接殺傷作用。
在其他一些動物實驗中發現,相同質量濃度的IFN-γ,比IFN-α更加有效的抑制某些特定病毒,對其機制進一步探索,發現IFN-γ能夠不依賴于Ⅰ型干擾素直接發揮抗病毒活性,而且能夠通過誘導Ⅰ型干擾素表達水平的上調,增加其抗病毒活性。結果表明IFN-γ與Ⅰ型干擾素協同抑制病毒復制,在預防和治療病毒感染的研究上有重要探索意義。
三、NK細胞及其強大的免疫防護作用?
NK細胞是天然免疫系統的重要組成部分,參與對多種病毒(如EB病毒EBV、巨細胞病毒CMV及鼠痘病毒ECTV等)的免疫應答反應。NK細胞是淋巴細胞中除T細胞、B細胞外的另一類細胞,它們占淋巴細胞總數的5-10%,一刻不停地在血循環中承擔著"巡邏"任務。一旦發現有不正常的細胞,立即能釋放穿孔素等將它們殺死。被病毒感染的宿主細胞屬不正常細胞,因此亦在NK細胞攻擊范圍之內。一些研究發現NK細胞能夠有效保護機體清除流感病毒感染,而另一些研究則發現NK細胞會加劇流感病毒感染引起的免疫病理,導致宿主致死率上升。但是NK細胞在流感病毒感染中的復雜功能被認為可能與宿主特異性及病毒感染劑量相關。

最近,中國科學院微生物研究所方敏課題組( J Immunol. 2016 Feb)在NK細胞抗流感病毒功能研究中取得進展。研究發現,六種不同品系小鼠中,NK細胞在抗流感病毒感染中發揮不同的功能。在高劑量流感病毒感染后,NK細胞只在129小鼠中發揮了顯著抑制流感病毒復制,提高小鼠存活率的功能。進一步的機制研究表明,129小鼠感染流感病毒后,NK細胞快速活化并在感染的早期被招募到肺部發揮抗流感病毒感染的作用。然而,在低劑量流感病毒感染后,NK細胞在129小鼠中的活化動力學與B6小鼠中相同,都沒有起到顯著抑制病毒感染的作用。因此,研究人員揭示了NK細胞免疫應答受到宿主遺傳背景和感染劑量的影響,NK細胞反應的強度和動力學與NK細胞在抗病毒感染中起到的作用密切相關。該研究揭示了流感病毒感染中NK細胞功能復雜性的新機制,為流感病毒藥物研究提供了新策略。
由此可見,在抗病毒過程中,病毒在突破人體第一道防線后,γ-干擾素和自然殺傷細胞(NK細胞)在第二道防線中將可能同樣占有重要地位。
【部分參考文獻】
1. Kai Zhou,et al. Swift and Strong NK Cell Responses Protect 129 Mice against High-Dose Influenza Virus Infection. J Immunol. 2016 Feb.
2. Rhein BA, et al. Interferon-γ Inhibits Ebola Virus Infection. PLoS Pathog. 2015 Nov
3. Melissa J Conroy, et al. Increased Frequencies of Circulating IFN-γ-Producingγδ1+ andγδ2+ γδ T Cells in Patients with Asymptomatic Persistent Hepatitis B Virus Infection. Viral Immunology. 2015 May.
4. RossellaPaolini,et al. NK cells and interferons. Cytokine & Growth Factor Reviews.2015, April.