清研智库：《Nature》发文解密新冠病毒易引发人人传播的原因

随着全球感染新型冠状病毒人数接近100,000人，这种新病毒的传播比SARS（也称为冠状病毒）的传播要容易得多，而且感染的人数是感染SARS人数的十倍以上。研究人员正在抓紧时间了解是什么使它如此容易传播。Nature日前发表的相关论文指出：弗林蛋白酶激活位点使新冠病原体比SARS更具传染性，并可以作为药物靶标。少数的遗传和结构分析已经确定了该病毒的一个关键特征-表面上有一种蛋白质-可以解释为什么它如此容易地感染人类细胞。

西雅图华盛顿大学的结构病毒学家David Veesler认为，了解病毒的传播是未来遏制和预防病毒的关键。他在2月20日的生物医学预印本服务器bioRxiv上发布了他的团队关于病毒蛋白的发现。

入侵者

为了感染细胞，冠状病毒使用与细胞膜结合的“穗状”蛋白，该过程由特定的细胞酶激活。对新型冠状病毒的基因组分析表明，它的刺突蛋白不同于近亲，显示该蛋白上有一个被称为弗林蛋白酶的宿主细胞酶激活的位点。

华中科技大学的结构生物学家李华说：“这很重要，因为弗林蛋白酶存在于许多人体组织中，包括肺、肝和小肠，这意味着该病毒具有攻击多个器官的潜力。”爆发地点在中国武汉。这一发现可以解释在感染新型冠状病毒患者中观察到的某些症状，例如肝功能衰竭。SARS和其他与新病毒属相同的冠状病毒中没有弗林蛋白酶激活位点。

纽约州伊萨卡市康奈尔大学的病毒学家Gary Whittaker的小组于2月18日在bioRxiv上发表了另一篇关于冠状病毒刺突蛋白的结构分析上表明，弗林蛋白酶激活位点使病毒进入的方式与SARS截然不同，并可能影响病毒的稳定性并促进其传播”。他的小组于2月18日在bioRxiv上发表了另一篇关于冠状病毒刺突蛋白的结构分析。

其他几个小组还确定了激活位点，可能使病毒在人与人之间有效传播。他们指出，这些位点也存在于其他易于在人与人之间传播的病毒中，包括严重的流感病毒。但在这些病毒上，激活位点在称为血凝素的蛋白质上，而不是在刺突蛋白上。

谨慎看待

但是一些研究人员对于夸大激活位点在帮助新型冠状病毒更容易传播方面的作用持谨慎态度。

其他科学家则警惕将流感病毒上的弗林蛋白酶激活位点与新型冠状病毒上的弗林蛋白酶激活位点进行比较。澳大利亚悉尼新南威尔士大学的病毒学家Peter White表示流感病毒表面的血凝素蛋白与冠状病毒中的刺突蛋白不相似或不相关。

伊利诺伊大学芝加哥分校的病毒学家李俊荣认为有史以来最致命的流感病毒（1918年西班牙流感）甚至没有弗林蛋白酶激活位点。

Whittaker说：“需要对细胞或动物模型进行研究，以测试激活位点的功能。冠状病毒是无法预测的，好的假设常常被证明是错误的。”他的团队目前正在测试删除或修饰该位点如何影响刺突蛋白的功能。

药物目标

李俊荣的团队还正在研究可能会阻止弗林蛋白酶的分子，可以将其作为可能的治疗方法进行研究。但是由于新冠肺炎爆发，他们的进展缓慢。李俊荣住在校园里，是目前唯一能够去实验室的团队成员。

McLellan在得克萨斯州的小组发现了另一种特征，可以解释为什么新型冠状病毒如此成功地感染人类细胞。他们的实验表明，刺突蛋白与人细胞上的受体（称为血管紧张素转换酶2（ACE2））结合的强度至少比SARS病毒中的刺突蛋白强十倍。Veesler的团队也发现了这一点，这表明刺突蛋白与人细胞上的受体是疫苗或治疗方法的另一个潜在靶标。例如，一种阻断受体的药物可能会使新型冠状病毒更难进入细胞。

本文来自3月6日刊登的《Nature》，作者Smriti Mallapaty，清研智库李梓涵编译。