一些感染了嚴重急性呼吸系統綜合癥冠狀病毒（SARS-CoV-2）的患者會出現嚴重的肺炎和急性呼吸窘迫綜合癥（ARDS）。這些患者的明顯臨床特征導致人們推測，SARS-CoV-2感染的肺泡對病毒的免疫反應不同于其他類型的肺炎。

1月11日，《自然》雜志以“加速審評”（Accelerated Article Preview）形式上線了這一研究結果[Circuits between infected macrophages and T cells in SARS-CoV-2 pneumonia]。新聞稿指出，這也是人們首次將新冠病毒感染引起的肺炎與其他肺炎進行免疫機制上的詳細比較。

研究小組收集了88例SARS-CoV-2引起的呼吸衰竭患者和211例其他病原體已知或疑似肺炎患者的支氣管肺泡灌洗液樣本， 從這些BALF樣本中提取細胞，采用流式細胞術（FACS）和單細胞RNA測序，觀察這些細胞表達的RNA和蛋白質，從而確認肺部的各種免疫細胞是如何造成炎癥的。

大量數據的高分辨率分析結果指出了一個重要現象：在新冠重癥患者的肺部，通常起保護作用的巨噬細胞，也可能被新冠病毒感染，而這些細胞會加重病毒在肺部造成的損傷。

在大多數SARS-CoV-2感染患者中，肺泡空間持續富含T細胞和單核細胞。

在CD206陽性肺泡巨噬細胞中檢測SARS-CoV-2陽性和陰性鏈轉錄產物。

結合免疫熒光顯微鏡檢查CD206（一種成熟的巨噬細胞（紅色））和smFISH（RNAscope）用于SARS-CoV-2陽性（黃色）和陰性（青色）轉錄產物。

大量和單細胞轉錄組譜分析表明，SARS-CoV-2感染了肺泡巨噬細胞，而巨噬細胞反過來又通過產生T細胞趨化因子做出反應。這些T細胞產生γ-干擾素以誘導肺泡巨噬細胞釋放炎性細胞因子，并進一步促進T細胞活化。具體過程如下圖所示。

 正常肺泡含有表達ACE2的肺泡1 型、2型細胞和肺泡巨噬細胞（TRAM），被SARS-CoV-2感染后，TRAM 表達T細胞趨化因子；T細胞識別TRAM呈遞的病毒抗原并產生IFNγ，進一步激活TRAM；活化的T細胞增殖并繼續產生IFNγ，導致感染的TRAM 死亡，并招募單核細胞，后者迅速分化為肺泡巨噬細胞（MoAM）；MoAM感染SARS-CoV-2，繼續向 T 細胞遞呈抗原并維持反饋回路（圖片來源：參考資料[1]）

這一連串免疫反應意味著，新冠病毒并不會像其他引起肺炎的病原體那樣迅速感染肺部的大片區域，而是會在肺部的多個小區域扎根。病毒劫持肺部的免疫細胞在肺部造成緩慢擴散，炎癥持續數天甚至數周，就像野火在山林各處蔓延，不僅肺組織被破壞，還持續引起發燒、低血壓，并會損傷到腎臟、大腦、心臟和其他器官。

研究人員指出，這些發現也解釋了為什么同樣使用呼吸機，新冠肺炎患者死亡率低于典型肺炎。在典型肺炎的情況下，肺部炎癥就像劇烈燃燒的大火；相比之下，新冠引起的肺部炎癥沒有那么猛烈，但較長的病程與嚴重的并發癥有關。治療嚴重新冠肺炎并減輕損傷的關鍵在于免疫細胞，尤其是巨噬細胞和T細胞。

這項研究的另一位主要負責人Benjamin Singer教授認為，新冠病毒或許會和流感病毒一樣，無法被徹底消除。“我們的目標是減輕COVID-19的嚴重程度，讓新冠病毒感染最多就和一場普通感冒差不多。”

參考資料
[1] Rogan A. Grant et al., (2021) Circuits between infected macrophages and T cells in SARS-CoV-2 pneumonia. Nature. Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-020-03148-w
[2] Why COVID-19 pneumonia lasts longer, causes more damage than typical pneumonia. Retrieved Jan. 12, 2021 from https://news.northwestern.edu/stories/2021/01/why-covid-19-pneumonia-worse-than-typical-pneumonia/
[3] COVID-related pneumonia is far harder to treat — here’s how NU researchers hope we can fight it. Retrieved Jan. 12, 2021, from https://chicago.suntimes.com/2021/1/11/22225845/nature-journal-northwestern-covid-related-pneumonia