针对新冠病毒SARS

2.

doi:10.1016/j.cell.2020.04.035

在一项新的研究中，在美国波士顿儿童医院的Jose Ordovas-Montanes博士和麻省理工学院的Alex K. Shalek博士的领导下，研究人员指出了这种病毒可能感染的细胞类型。出乎意料的是，他们还发现人体对病毒感染的主要防御措施之一可能实际上帮助这种病毒感染这些细胞。相关研究结果以论文手稿的形式在线发表在Cell期刊上，论文标题为“SARS-CoV-2 receptor ACE2 is an interferon-stimulated gene in human airway epithelial cells and is detected in specific cell subsets across tissues”。

近期的研究已发现SARS-CoV-2与密切相关的SARS-CoV一样，利用一种称为ACE2的受体进入人体细胞，这种进入还需要一种称为TMPRSS2的酶的辅助。这使得Ordovas-Montanes和Shalek及其同事们提出了一个简单的问题：呼吸道和肠道组织中的哪些细胞同时表达ACE2和TMPRSS2？

为了解决这个问题，这些研究人员使用了单细胞RNA测序，这种技术可以识别出大约20000个基因中的哪些基因在细胞中“开启”。他们发现人类呼吸道和肠道细胞中只有极小的比例，往往远低于10%，可表达ACE2和TMPRSS2。这些细胞分为三种类型：鼻腔中分泌粘液的杯状细胞（goblet cell）；称为II型肺细胞的肺细胞，帮助维持肺泡（将氧气吸入的气囊）；以及一种所谓的肠上皮细胞，它们位于小肠内壁，参与营养物吸收。对非人灵长类动物的取样发现了类似的易感细胞。

Ordovas-Montanes指出，“许多现有的呼吸道细胞系可能不包含完整的细胞类型组合，可能会遗漏相关的细胞类型。一旦你了解了哪些细胞被感染，你就可以开始询问，‘这些细胞发挥什么作用？’‘这些细胞内有什么东西对这种病毒的生命周期至关重要吗？’有了更精细的细胞模型，我们就可以进行更好的筛选，以便找到哪些现有的药物可以靶向这种生物学特性，从而为开展小鼠或非人灵长类动物研究提供了一个垫脚石。”

但最令这些研究人员感到好奇的是这项新研究的第二个发现。他们发现编码SARS-CoV-2用来进入人细胞的受体的ACE2基因是由干扰素---当检测病毒时，人体的主要防御措施之一---激活的。干扰素实际上在更高的水平上激活了ACE2基因，这可能给这种病毒提供了新的入口进入。

3.

doi:10.1016/j.cell.2020.04.031

冠状病毒表面有刺突糖蛋白（S），它是一种大型I类融合蛋白。S蛋白形成了一个三聚体复合物，在功能上可分为两个不同的由一个蛋白酶切割位点分隔开的亚基，即S1和S2。S1亚基包含受体结合结构域（RBD），它与宿主细胞受体蛋白相互作用，触发膜融合。S2亚基包含膜融合复合物，包括疏水性融合肽和α-螺旋七肽重复区。SARS-CoV和MERS-CoV的功能性宿主细胞受体分别是血管紧张素转换酶2（ACE2）和二肽基肽酶4（DPP4）。无论是在结构上还是在生物物理学上，这些受体与各自的RBD之间的相互作用已经被充分地表征了。最近，有报道称SARS-CoV-2 S蛋白也利用ACE2作为功能性宿主细胞受体，并且已经报道了这种复合物的几种结构。

在一项新的研究中，来自比利时、美国和德国多家研究机构的研究人员分离出两种分别可强效中和SARS-CoV RBD和MERS-CoV RBD的VHH。这两种VHH分别是对美洲驼进行SARS-CoV S蛋白和MERS-CoV S蛋白免疫而触发的。他们解析出这两种VHH与它们各自的病毒表位形成复合物时的晶体结构，这表明中和机制可能是受体结合界面受到封闭和将RBD保持在向上构象中。相关研究结果以论文手稿的形式在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Structural Basis for Potent Neutralization of Betacoronaviruses by Single-domain Camelid Antibodies”。

这些研究人员还发现这种靶向SARS-CoV RBD的VHH与SARS-CoV-2 RBD发生交叉反应，并且可以阻断受体结合界面。在将这种VHH进行基因改造后成为二价Fc融合蛋白后，他们证实这种交叉反应性的VHH也可以中和携带SARS-CoV-2 S蛋白的假病毒。他们进一步证实这种VHH-Fc融合蛋白可以在工业标准的CHO细胞系统中高产量产生，这表明作为正在进行的COVID-19大流行的潜在治疗试剂，它值得进一步研究。