在COVID-19大流行早期,科学家发现了SARS-CoV-2病毒是如何进入细胞内导致感染的。目前所有COVID-19疫苗和基于抗体的治疗方法都旨在破坏这一进入细胞的途径,这需要ACE2受体的帮忙。
现在,圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员发现,一种突变使SARS-CoV-2能够通过另一种途径进入细胞,这种途径不再需要ACE2。找到另一种途径为逃避COVID-19抗体或疫苗提供了可能,但研究人员没有发现这种逃避的证据。然而,这一发现确实表明,新冠病毒能以意想不到的方式发生变化,并找到导致感染的新方法。这项研究发表在6月23日的《细胞报告》上。
“当病毒在人群中传播时,这种突变发生在一个变化很大的点上。”共同高级作者、分子微生物学助理教授Sebla Kutluay博士说。“大多数时候,替代受体和附着因子只是增强了ACE2依赖的进入。但在这种情况下,我们发现了另一种感染关键细胞类型——人类肺细胞的方法。我们知道,病毒通过在人群中出现的突变获得了这种能力。这绝对是我们需要更多了解的事情。”
这一发现纯属偶然。去年,Kutluay和同事计划研究SARS-CoV-2感染细胞内发生的分子变化。大多数研究人员在灵长类肾脏细胞中研究SARS-CoV-2,因为病毒在其中生长良好,但Kutluay和同事认为,在肺部或其他类似自然感染的细胞中进行研究很重要。为了找到更多能够生长SARS-CoV-2的相关细胞,Kutluay和同事对10个肺和头颈部细胞系进行了筛选。
“唯一能被感染的是我作为阴性对照的那个,”研究人员说。“这是一种无法检测到ACE2的人类肺癌细胞系。所以这是一个疯狂的惊喜。”
该病毒最初从华盛顿州的一名COVID-19患者身上获得,但随着时间的推移,它在实验室中生长,获得了一个突变,导致病毒刺突蛋白484位的单个氨基酸发生了变化。SARS-CoV-2利用刺突糖蛋白附着在ACE2上,而第484位是一个突变的热点。在人和小鼠的病毒变体中,以及在实验室培养的病毒中,已经发现了同一位置的各种突变。从人身上提取的病毒样本中发现的一些突变与Kutluay和Major在其变体中发现的突变相同。人们关注的Alpha和Beta变体在484位置有突变,尽管这些突变是不同的。
为了确定病毒是否能够利用另一种进入途径逃逸COVID-19抗体或疫苗,研究人员筛选了抗体组和含有COVID-19疫苗接种者或COVID-19感染后康复者抗体的血清。有一些变异,但总的来说,抗体和血清对变异病毒有效。
目前尚不清楚,当人们感染SARS-CoV-2时,其他途径是否会在现实世界中发挥作用。在研究人员开始解决这个问题之前,他们必须找到病毒用来进入细胞的替代受体。
研究人员说:“病毒有可能使用ACE2,直到耗尽含有ACE2的细胞,然后转而使用这种替代途径。”“这可能与身体有关,但在不了解受体的情况下,我们不知道相关性是什么。”
研究人员还说:“这就是我们现在要研究的地方。受体是什么?如果不是ACE2,那是什么?”
前瞻经济学人APP资讯组
论文链接:
DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109364
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