最新研究揭示:新冠病毒擅长“变脸”感染人类(组图)

截自｜丁香园

全球科学正争分夺秒对新冠病毒展开研究，研发药物和疫苗。最新研究显示，新冠病毒特别擅长改变自身关键基因片段，获得感染人类细胞的能力，犹如吴宇森执导的经典电影《变脸》。



电影《变脸》海报，图源IMDB

另外还有两条好消息，中国的两个研究团队分别在新冠病毒逃避免疫的机制，以及冠状病毒主蛋白酶催化机制方面取得进展，有助于新疗法和新药物的研发。今天世界顶尖科学家论坛（WLF）就为大家带来过去一周的最新全球抗疫科研成果。

01

新冠病毒如何进行跨物种“跃迁”

2020年5月29日，来自杜克大学医学院、洛斯阿拉莫斯国家实验室、德克萨斯大学埃尔帕索分校与纽约大学的联合研究团队通过研究新冠病毒引发的COVID-19大流行的冠状病毒起源后发现，新冠病毒特别擅长改变自身关键基因片段，从而获得感染人类细胞的能力，实现跨物种传播。

研究人员对新冠病毒进行了基因序列分析，证实其序列与感染蝙蝠的冠状病毒最为接近。但感染蝙蝠的原始冠状病毒的结合位点与新冠病毒不同，仅靠自身不能有效感染人类细胞。新冠病毒似乎是蝙蝠和穿山甲病毒之间的“杂交”病毒，并因此获得感染人类所需的“关键”必要受体结合位的刺突蛋白。杜克大学的Feng Gao表示，这种物种间的跃迁是病毒通过改变自身遗传信息以获得与宿主细胞结合的能力的结果。追踪新冠病毒的进化途径将有助于阻止此类病毒引起的未来的“大流行”，并可能指导疫苗研发。该研究成果发表于5月29日《科学进展》杂志上。



图｜Duke University


02

新冠病毒逃避免疫的新机制

2020 年 5 月 24 日，中山大学中山医学院的张辉课题组在预印本网 站 bioRxiv 上传了文章:《SARS-CoV-2 的 ORF8 通过抑制 MHC-I 促进免疫逃逸》，证实了 SARS-CoV-2 的 ORF8 蛋白可介导依赖于细胞自噬 的 MHC-I 的降解，下调细胞表面 MHC-I 的表达，进而逃避 CD8+ T 细胞对宿主细胞的杀伤。



SARS-CoV-2 的 ORF8 明显下调 MHC-I 表达 (MFI 荧光强度)

新冠病毒在体内进行了大量的复制，而似乎没有受到抗病毒免疫系统的有效监控。研究人员发现，新冠病毒的 ORF8 编码的病毒蛋白 与 SARS-CoV 的同源性最低，可以直接与 MHC-I 分子相互作用，显著 下调其在各种细胞类型上的表面表达。而 MHC-I 分子对于机体的抗病毒 免疫至关重要:被病毒感染细胞表面的 MHC-I 可以把信息传递给 CD8+ T 细胞，从而清除被感染细胞，阻断病毒传播。相比之下，SARS-CoV 的 ORF8a 和 ORF8b 则不发挥这一功能。在 ORF8 表达细胞中，MHC-I 分子通过自噬依赖机制选择性，靶向溶酶体降解。因此，CTLs 不能有 效地清除 ORF8 表达细胞。结果表明 ORF8 蛋白破坏抗原递呈，降低了 CTLs8 对病毒感染细胞的识别和清除。因此，研究人员认为抑制 ORF8 功能可能是一种改善特异性免疫监测，加速体内新冠病毒根除的策略。



新冠病毒的 ORF8 促进 MHC-I(HLA-A2，红色)定位于溶酶体 (LAMP1 标记，绿色)

这项研究有助于我们进一步理解 ORF8 干扰抗原呈递的机制。目前，抗新冠病毒的药物主要针对病毒复制所必需的酶或结构蛋白。这篇文章提供了新的治疗思路，针对 ORF8 的化合物或许可以增强机体对新冠病毒感染的免疫反应，助力 COVID-19 治疗。



03

冠状病毒主蛋白酶催化机制被揭示

近日，南开大学药学院副教授尚鲁庆课题组在《美国化学学会催化》发表论文，揭示了冠状病毒主蛋白酶的催化机制，并讨论了冠状病毒MERS-CoV与SARS-CoV主蛋白酶在催化过程中的区别，进而优化了主蛋白酶抑制剂的生物活性。冠状病毒的主蛋白酶对冠状病毒的生命活动极为重要，是抗冠状病毒药物设计的重要靶点。对冠状病毒主蛋白酶的催化机制的深入了解将有助于更好地设计和发现抑制剂。该工作为未来应对冠状病毒的变异奠定了研究基础，将助力抗新型冠状病毒药物的研发。
阅读原文