最近发表在《自然》杂志上的一项研究，研究人员调查了新冠病毒的细胞趋向性、复制能力、持久性和进化，以及受感染组织的相关组织病理学变化。

据报道，2019 年新冠病毒在急性期引起多器官功能紊乱，少数感染者出现持续症状，称为 PASC（COVID-19 急性后遗症）。然而，非呼吸系统疾病负担从非呼吸系统组织（如大脑）清除新冠病毒的持续时间尚不清楚。

关于研究

在本研究中，研究人员绘制并量化了新冠病毒在非呼吸人体组织（如大脑）中从急性期到症状出现后 >7.0 个月的分布、增殖和细胞趋向性。

2020 年 4 月 26 日至 2021 年 3 月 2 日期间，研究分析了 44 名未接种疫苗和已故新冠肺炎患者的尸检脑标本，并对 11 名进行了广泛的 CNS（中枢神经系统）取样。进行了聚合酶链反应 (PCR) 分析确认新冠病毒，发现 38 个样本为新冠病毒阳性。三个样本的新冠病毒血清反应呈阴性，三个样本无法获得血清。

对 新冠病毒核衣壳基因进行了微滴数字PCR（Droplet Digital PCR，ddPCR）分析，并进行了 ISH（原位杂交）分析以验证 ddPCR 结果并确定 SARS-CoV-2 细胞向性。进一步进行 IF（免疫荧光）和 IHC（免疫组织化学）分析以验证病毒在人脑组织中的存在。

此外使用实时定量逆转录 PCR (RT-qPCR) 分析检测亚基因组核糖核酸 (RNA)，并使用 Vero E6 细胞进行病毒分离实验以证明新冠病毒在呼吸道组织中具有增殖能力和起源。使用 HT-SGS（高通量、单基因组扩增和测序）分析对六个个体进行了新冠病毒尖峰基因变异多样性和分布测量。

尸检标本根据感染时间（d）14天以内、15天至30天、31天以上死亡，分为早期、中期和晚期，各组病例分别为17例、13例和14例。此外，对 16 个人的室间隔组织进行了图像分析，以评估 ddPCR 分析检测到的 SARS-CoV-2 N RNA 与 ISH 分析检测到的 SARS-CoV-2 S RNA 之间的关联。此外，还进行了 N 蛋白靶向 ISH 测定、IF 分析和基于 IHC 的分析，以验证 SARS-CoV-2 在 CNS 中的检测和分布。

结果

30% 是女性，年龄中位数为 63 岁，其中 61% 患有至少三种合并症。从出现症状到入院和死亡的中位持续时间分别为 6 天和 19 天，中位尸检持续时间为 22 小时。

SARS-CoV-2 核糖核酸存在于 84 个解剖部位，呼吸组织中的含量明显高于其他组织。早期病例、中期病例和晚期病例中的 SARS-CoV-2 RNA 水平分别为每纳克 RNA 有 2.0 log10 核衣壳基因拷贝，每纳克 RNA 有 1.4 log10 核衣壳基因拷贝，每纳克 RNA 有 0.7 log10 核衣壳基因拷贝。在 11 例早期病例和 1 例早期病例和中期病例的临终血清中检测到 SARS-CoV-2 核糖核酸。

晚期病例的几个组织中持续存在 SARS-CoV-2 核糖核酸。 91% (n= 10) 个病例的中枢神经系统中存在SARS-CoV-2 核糖核酸，其中 5 个（共6个）晚期病例大多数大脑区域都可检测到新冠核酸。在所有组织和几种体液（包括血清、玻璃体液和胸膜液）中都可检测到 SARS-CoV-2 亚基因组核糖核酸。

亚基因组核糖核酸 RT-qPCR 分析和 ddPCR 分析结果与 1,025 个样本密切相关，特别是 369 个呼吸道样本、496 个早期病例和 302 个通过 RT-qPCR 和 ddPCR 分析显示 SARS-CoV-2 阳性的样本。SARS-CoV-2 在早期病例淋巴结、心脏、肾上腺、胃肠道组织和眼组织的 45% (n=25) 标本的 Vero E6 细胞中分离出来。

此外，从 Vero E6-跨膜丝氨酸蛋白酶 2 ( TMPRSS2 )-T2A-血管紧张素转换酶 2 (ACE2) 细胞的 P38 丘脑中分离出 SARS-CoV-2。对来自 6 个个体的 46 个标本进行 HT-SGS 分析未显示呼吸组织和其他组织中 P18、P19 和 P27 存在任何非同义 SARS-CoV-2 基因组多样性。P27 样本中，优先在纵隔淋巴结和左右心室等非呼吸组织中检测到两种 SARS-CoV-2 单倍型，每一种都包含一个同义突变。

P38 中，在所有 31 个呼吸系统中检测到残留 D80F，但没有 490 个颅骨序列和残留 G1219V 仅限于颅骨变体。在室间隔组织中，平均 SARS-CoV-2 N 基因拷贝/纳克 RNA 与中位 SARS-CoV-2 S RNA 阳性细胞显着相关。在第二次 ISH 检测中，在 P38 的小脑和下丘脑、P40 的基底神经节和 P42 的颈脊髓中观察到 SARS-CoV-2 RNA 和蛋白质。

组织病理学分析结果表明，92%（n=35）的病例死于弥漫性肺泡损伤或急性肺炎，弥漫性肺泡损伤病例呈时间性进展模式。观察到心肌浸润，皮质旁和滤泡增生。然而，尽管 SARS-CoV-2 RNA 在体内广泛分布，但在非呼吸道组织中观察到直接 SARS-CoV-2 细胞病理学或炎症的证据微不足道。

总体而言，研究结果表明，SARS-CoV-2 可以在感染早期感染大脑等非呼吸组织并在其中复制，并在症状出现后持续数月（最多 230 天）。

Stein, S.R., Ramelli, S.C., Grazioli, A. et al. (2022). SARS-CoV-2 infection and persistence in the human body and brain at autopsy. Nature. doi: https://doi.org/10.1038/s41586-022-05542-y https://www.nature.com/articles/s41586-022-05542-y