科學家從細胞、動物實驗發現Omicron致病力較低，專家們如何解讀？

議題背景

2022年1月22日，《自然》（Nature ）期刊同時發表兩篇最新的Omicron研究：〈SARS-CoV-2 Omicron virus causes attenuated disease in mice and hamsters〉和〈Attenuated replication and pathogenicity of SARS-CoV-2 B.1.1.529 Omicron〉，第一篇研究發現Omicron變種病毒在臨床前的小鼠模型試驗中，引起感染和疾病的能力降低；第二篇則進一步發現複製能力與致病能力降低的可能原因。

第一份研究在比較小鼠呼吸道中，發現與Beta的病毒水平濃度相比，Omicron的病毒濃度較低；第二份研究則表明，Omicron細胞膜上TMPRSS2蛋白酶的效率低下，作者認為Omicron棘蛋白的突變，可能會降低其使用TMPRSS2的能力，從而降低在人類上皮細胞的進入和複製效率。

台灣科技媒體中心特邀病毒研究與臨床感染領域的專家，對此篇研究解析與評論。

引用文獻：

• Halfmann, P.J., Iida, S., Iwatsuki-Horimoto, K. et al. SARS-CoV-2 Omicron virus causes attenuated disease in mice and hamsters. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04441-6
• Shuai, H., Chan, J.FW., Hu, B. et al. Attenuated replication and pathogenicity of SARS-CoV-2 B.1.1.529 Omicron. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04442-5

一起來看看專家怎麼說。

施信如（長庚大學新興病毒感染研究中心主任）

2022年1月27日

1. 這篇研究為什麼重要？

長庚大學新興病毒感染研究中心主任施信如表示，這次發表的第一篇研究報告〈SARS-CoV-2 Omicron virus causes attenuated disease in mice and hamsters〉，是由日本病毒學家河岡義裕（Yoshihiro Kawaoka）主導的跨國大型病毒研究，結合多個全球知名實驗室進行的動物實驗，發現Omicron變種病毒引起的症狀比較輕，在動物身上的複製能力也比較低。

第二篇研究報告〈Attenuated replication and pathogenicity of SARS-CoV-2 B.1.1.529 Omicron〉，則是由長期研究SARS和流感的香港大學微生物學系講座教授袁國勇的團隊發表，同樣也在細胞與動物實驗中觀察到，比起其他的COVID-19（嚴重特殊傳染性肺炎、新冠肺炎、武漢肺炎）變種病毒，Omicron引起疾病的能力（毒性）都相對更低。施信如說明，國際上兩個非常知名的研究團隊，都不約而同的得出Omicron是一個減低毒性的病毒株，這確實是這兩篇研究最重要且明確的發現。

施信如也表示，不過研究仍有未解決的問題：Omicron在動物實驗觀察到上呼吸道或下呼吸道的病毒量都較低，又跟實際發生人傳人的高傳播力不同。對此，河岡義裕在後續訪談與研究討論中也有提到，Omicron可能是使用除了ACE-2受體以外的「輔助受體」（co-receptor），幫助它更容易進到細胞內，才在人群中具有相對更高的傳播力。

施信如解釋，這樣的研究推論也是依據流感病毒的研究經驗，流感病毒的感染特性是，上呼吸道細胞有一種下呼吸道細胞沒有的醣類，所以較易停留在上呼吸道，引起的症狀也較輕微；相對的，禽流感病毒就較易感染到下呼吸道，而引起比較嚴重的肺炎，但是較不容易在人群中傳播。

施信如補充，後續Omicron仍有許多需要研究的地方，期望找出上下呼吸道的醣類組成的差異，來確定Omicron的感染機制。

2. 這個研究有什麼推論的限制嗎？

施信如說明，後續Omicron仍有許多需要再研究的地方，包括Omicron毒性降低的真正原因，全球的研究團隊也都仍在努力找出更多的證據，來確定Omicron的感染機制。

研究限制在於動物的實驗模型，也並不能完全推論到人身上，是否有更好的動物實驗模型或細胞實驗模型，都是研究者正在努力建立的目標。

3. 民眾應如何正確地理解這篇研究？

施信如提到，已有研究發現，在排除有無施打疫苗的因素後，感染Omicron的死亡率，確實比其他變種病毒來得少。施信如提醒，Omicron仍有可能感染到下呼吸道，有引起重症的風險，所以仍應盡可能做好防護，降低感染與重症的風險。

齊嘉鈺（國家衛生研究院感染症與疫苗研究所副研究員級主治醫師）

2022年1月27日

1. 這篇研究為什麼重要？

自從Omicron病毒在2個多月快速肆虐席捲全球以來，專家一直想釐清一個問題：為什麼病毒的傳染力這麼強，重症的比例似乎沒有預期中多？這兩篇研究分別來自美國NIAID支持的大型跨機構研究計畫，以及香港的研究團隊進行的實驗，從細胞和動物層次提出病毒殺傷力減輕的證據。

結果顯示：

1. 已知COVID-19利用棘蛋白S-protein，與宿主ACE2受體結合而進入宿主細胞，並利用宿主細胞的TMPRSS2蛋白酶切斷自己的棘蛋白，啟動後續病毒與宿主細胞融合、感染的過程。Omicron的突變位置，導致利用TMPRSS2蛋白質的效率變低，因此比起原始的武漢病毒株或是Delta變種病毒，omicron感染細胞和複製的能力都比較差。
2. Omicron感染後主要在小鼠上呼吸道（鼻腔）複製繁殖，在肺部的Omicron病毒量比其他變種病毒更少，因而對肺部的傷害比其他變種病毒要小得多。
3. 相較於之前發現的變種病毒，Omicron對小鼠和倉鼠肺部的病理損害和肺功能影響較少。

2. 這個研究有什麼推論的限制嗎？

目前的研究僅限於小鼠和倉鼠，未來可能會繼續推至靈長類動物進行實驗，或感染Omicron病人的呼吸道檢體，進一步確認病毒染複製能力及破壞的程度。另外，omicron病毒仍會繼續發生變異，目前持續流行的病毒株，是否已出現與研究用的病毒株不同的突變且足以影響病理變化，仍需要持續注意。

3. 民眾應如何正確地理解這篇研究？

即使動物實驗提供有力的證據，顯示omicron病毒引起肺部傷害的能力減弱，但是因為主要感染和複製的位置在鼻腔等上呼吸道，而且症狀變輕，可能更不易察覺，所以更容易將病毒傳播出去，短時間內造成更多的病例。另外，由於omicron利用TMPRSS2的效率變差，所以針對TMPRSS2開發的藥物治療，效果可能會受到影響。這些仍需要更多臨床資料來佐證。

吳弘毅（中興大學獸醫病理生物學研究所教授）