K18-hACE2小鼠SARS-CoV-2脑感染相关原发性柔脑膜组织细胞淋巴增殖性疾病的病例研究：揭示病毒神经侵袭与肿瘤发生潜在关联

本刊推荐：研究人员针对SARS-CoV-2神经侵袭与肿瘤发生潜在关联这一未知领域，通过K18-hACE2小鼠模型开展原发性柔脑膜组织细胞淋巴增殖性疾病研究。发现肿瘤组织细胞内存活病毒颗粒，提示SARS-CoV-2感染可能与HDCN（组织细胞/树突细胞肿瘤）发生存在相互作用，为病毒致癌机制研究提供了重要动物模型证据。

　　

在新冠肺炎(COVID-19)大流行的背景下，科学家们逐渐认识到严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)不仅是呼吸道病原体，更具有神经侵袭特性。大量临床报道显示，COVID-19患者可出现从头痛、嗅觉丧失到脑炎、格林-巴利综合征等严重神经系统并发症，提示该病毒能够突破血脑屏障入侵中枢神经系统(CNS)。特别值得关注的是，死亡病例中高达36.4%存在神经系统损伤，凸显了该病毒神经毒性的严重程度。

这种神经侵袭能力与血管紧张素转换酶2(ACE2)受体在中枢神经系统的广泛分布密切相关。ACE2受体在神经元、小胶质细胞、星形胶质细胞和少突胶质细胞中均有表达，为病毒进入神经细胞提供了分子基础。为深入研究SARS-CoV-2的神经侵袭机制，科学家开发了K18-hACE2转基因小鼠模型，该模型通过细胞角蛋白18启动子控制人ACE2基因表达，感染后呈现高死亡率并出现脑炎症状，与人类神经系统表现具有相似性。

更令人担忧的是，越来越多的证据表明病毒感染与肿瘤发生存在潜在联系。像EB病毒(EBV)和乙型肝炎病毒(HBV)等已知致癌病毒都能操纵p53肿瘤抑制蛋白，促进其降解，从而创造有利于肿瘤发生的微环境。在SARS-CoV-2感染中，研究人员也观察到急性和长期COVID-19患者中p53蛋白水平降低，提示潜在的致癌风险。此外，COVID-19患者中血液系统恶性肿瘤的严重程度和发生率增高，特别是原发性中枢神经系统淋巴瘤(PCNSL)患者感染后预后更差，进一步激发了科学界对SARS-CoV-2与肿瘤发生关系的探索兴趣。

在此背景下，研究人员在《Laboratory Animal Research》发表了一项突破性发现：在实验感染的K18-hACE2小鼠脑中观察到原发性柔脑膜组织细胞淋巴增殖性疾病，并在肿瘤组织细胞内检测到SARS-CoV-2病毒抗原，这为病毒感染与肿瘤发生的关联提供了直接证据。

研究采用的主要技术方法包括：使用K18-hACE2转基因小鼠模型进行SARS-CoV-2鼻腔接种感染；通过RT-qPCR技术定量检测脑、肺等组织中的病毒载量；应用组织病理学(H&E染色)分析病变特征；采用免疫组化(IHC)技术进行病毒抗原检测和肿瘤细胞表型鉴定（使用抗体包括Iba-1、PAX5、CD3、IRF-4等）。

案例呈现

一只19周龄雄性K18-hACE2小鼠在SARS-CoV-2实验研究中，经鼻腔接种病毒7天后因活动减少、眼睛闭合和体重下降10%而被安乐死。尸检显示肺部充血伴轻度暗红色实变区，而大脑组织学检查发现了一个位于次级体感皮层间脑分区的柔脑膜肿瘤。

该肿瘤长1340μm，宽590μm，由大量淋巴样母细胞和丰富组织样细胞混合组成。肿瘤中心区域主要为具有凹陷圆形致密核和可变数量细胞质的单核细胞， resembling lymphoblasts，而周边区域则可见大量染色较浅、核仁明显的组织细胞。组织学上还观察到中度有丝分裂活性和新生血管形成，肿瘤整体被薄层成纤维细胞包膜完整包裹。

同时，大脑组织呈现典型的急性SARS-CoV-2感染病变：脑膜脑炎、神经元变性（胞浆空泡化和核固缩偏心）、白质髓鞘空泡化、胶质细胞增生、血管周围淋巴细胞袖套和血管炎。免疫组化检测显示病毒广泛分布于神经元和微胶质细胞的胞体及细胞突（轴突和树突）中。

免疫组化分析

比较免疫组化研究揭示了令人惊讶的发现：SARS-CoV-2病毒抗原不仅存在于相邻神经元中，还位于肿瘤组织样细胞的细胞质内，主要分布在肿瘤周边区域。

肿瘤组织中Iba-1阳性组织细胞高度丰富，主要位于周边区域，与显示病毒免疫染色的细胞分布一致。而肿瘤中心区域的淋巴细胞样单核细胞CD3染色阴性（CD3阳性T细胞仅存在于脑实质血管周围淋巴细胞袖套中），PAX5表达阴性，IRF-4阳性细胞极少。这种免疫表型特征（Iba-1+、PAX5-、CD3-、IRF-4-）为肿瘤性质鉴定提供了关键线索。

讨论与结论

本研究首次报道了K18-hACE2小鼠在SARS-CoV-2感染背景下发生原发性柔脑膜肿瘤，并在肿瘤组织细胞内检测到病毒抗原，揭示了病毒与肿瘤细胞之间的直接相互作用。

病理学分析表明，肿瘤中心区域很可能由淋巴细胞组成，周边包围大量Iba-1阳性组织细胞。虽然组织学表现与富含组织细胞的B细胞淋巴瘤(HRBCL)相似，但PAX5阴性表达排除了这一诊断。IRF-4阴性也排除了多发性骨髓瘤或浆细胞瘤的可能性。最合理的解释是淋巴瘤向组织细胞/树突细胞肿瘤(HDCN)转分化。

PAX5在维持B细胞身份和功能中起关键作用，其减少或失活可能导致B细胞失去特性，重新获得分化为巨噬细胞的能力，这在组织细胞内瘤（真性组织细胞淋巴瘤）的发展中已有描述。本研究中肿瘤细胞的免疫表型特征支持这一转分化假说。

病毒与肿瘤发展的关系是本研究的核心关注点。qPCR和IHC结果显示脑内高病毒载量和肿瘤组织细胞内的病毒抗原存在，表明病毒可能通过I型凝集素CD169（不依赖ACE2受体）进入细胞。这引发了一个重要问题：感染是否在肿瘤发展中扮演特定角色，或促进了已存在肿瘤的进展。

虽然7天的感染时间较短，病毒直接诱导肿瘤形成的可能性较低，但小鼠肿瘤增殖速率远高于人类，且病毒感染创造的炎症微环境可能促进肿瘤发展。损伤相关分子模式(DAMP)和病原相关分子模式(PAMP)抗原反应在传染病和癌症中相似，这些分子引起的缺氧微环境可诱导赖氨酰氧化酶(LOX)合成，促进肿瘤细胞侵袭和迁移。

此外，SARS-CoV-2感染可能通过上调miR-155改变细胞激活状态，病毒诱导的持续炎症和细胞因子可能促进B细胞增殖。COVID-19疫苗后已有T细胞和B细胞淋巴瘤的报道，这些恶性淋巴瘤偶尔与慢性炎症和持续免疫刺激有关，提示SARS-CoV-2感染可能产生类似甚至更显著的影响。

这项研究虽然不能直接证明SARS-CoV-2引起肿瘤形成，但提供了病毒感染与肿瘤发生潜在关联的重要证据。免疫改变和COVID-19相关炎症可能为具有其他风险因素的个体创造肿瘤发展所需的微环境。K18-hACE2小鼠模型中这一意外发现为后续研究病毒与肿瘤相互作用提供了独特平台，强调了长期研究SARS-CoV-2感染潜在致癌 implications的重要性。

该案例首次报道了SARS-CoV-2感染与原发性脑组织细胞淋巴增殖性疾病的关联，为理解病毒在肿瘤发生中的作用提供了新的视角，也为后续探索病毒致癌机制和开发相关治疗策略奠定了基础。