近日，史丹佛大學醫學院(Stanford Medicine)的團隊，首次證實新冠病毒(SARS-CoV-2)經由鼻腔纖毛(cilia)和微絨毛(microvilli)感染人體的機制；該研究也間接指出，若從鼻腔給藥進行預防或治療，或許能更有效阻絕新冠的感染及傳染。研究論文已在12月1日發表於期刊《Cell》。

史丹佛團隊使用上呼吸道上皮組織的類器官(organoid)進行研究，監測病毒進入、複製並退出上皮細胞的完整過程。

他們發現，將類器官與SARS-CoV-2一起培養下，起初病毒只會附著在纖毛上，但6小時後，許多病毒顆粒會從纖毛尖端向下散佈至纖毛的兩側；24小時後，病毒仍只會在少數細胞中複製，約48小時後才會開始大規模複製。該結果與目前觀察到病毒在現實生活中的感染相似——病毒接觸人體後，約需經過一、兩天，才會開始大量複製。

研究團隊認為，這項「延遲感染」可能是因為病毒須穿越呼吸道的黏液屏障，因此他們先使用一種能分解黏液蛋白的酵素處理類器官，再以病毒感染。結果發現，缺乏黏液保護的類器官，病毒僅在24小時內就會加速入侵並大量複製。

纖毛擺動促黏液流動 助力病毒散佈

團隊也使用罕病「原發性纖毛運動障礙」(PCD)患者的樣本，培養PCD呼吸道類器官，該疾病患者因纖毛擺動能力受損，而使呼吸道黏液的流動無法有固定方向性。

實驗結果顯示，病毒在PCD類器官中，附著在纖毛上的情形，以及24小時後的細胞感染率，都與正常細胞類似；然而，培養48小時後，PCD類器官中被病毒感染的細胞卻少得多。

該結果顯示，因纖毛擺動造成的黏液的流動，會幫助新冠病毒遍佈整個上呼吸道。

此外，研究人員也發現，病毒進入細胞後會活化細胞內特定酵素，促使上皮細胞上長度通常不到纖毛一半的「微絨毛」(細胞膜表面突起)開始生長擴大、產生分枝；約24小時後，這些微絨毛大小逐漸超越纖毛，並且突出於黏液層外，病毒就不再受黏液蛋白的阻擋而能直接接觸到微絨毛，同時透過黏液的流動，傳播到更遠的細胞之上。

纖毛、微絨毛可望成鼻噴藥物新靶點

領導該研究的史丹佛微生物傳染病與免疫學教授Peter Jackson表示，這項機制可能是許多呼吸道病毒共通的特性，此發現也指出，若能透過藥物阻止鼻腔內纖毛的運動，或微絨毛的異常放大生長，或許就能阻擋包括新冠病毒在內的呼吸道病毒。

他也表示，這些藥物或許可製作為鼻噴劑，接觸病毒後立刻使用，或作為預防藥物；這類局部使用的短期藥物，透過延遲病毒感染與傳播，可幫助全身免疫系統預備並前往阻止感染。

在國內，亦有廠商正在開發新冠鼻噴劑藥物中，如昱厚(6709)，是以鼻腔的「黏膜免疫」為標靶，以藥物激發第一線的黏膜免疫產生IgA抗體對付病毒。

參考資料：

1. 論文原文：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)01505-7

2. https://med.stanford.edu/news/all-news/2023/01/covid-virus-infection-nasal.html

(編譯/巫芝岳)