病毒引發(fā)的疫情已經(jīng)在全球范圍內(nèi)爆發(fā)，目前確診感染人數(shù)已經(jīng)超過(guò)100萬(wàn)，并且這一數(shù)值還在持續(xù)猛增中。隨著人們對(duì)SARS-CoV-2的認(rèn)知越來(lái)越清晰，科研人員必將開發(fā)出有效的治療藥物和疫苗。

病毒復(fù)制周期可劃分為吸附、侵入、脫殼、病毒大分子的合成以及病毒的裝配與釋放五個(gè)階段，其中，病毒入侵細(xì)胞過(guò)程是十分關(guān)鍵的一步。但是，直接用病毒毒株進(jìn)行研究，需要實(shí)驗(yàn)室安全級(jí)別達(dá)到三級(jí)以上，這極大地限制了病毒研究，因此科研人員構(gòu)建了假病毒。假病毒只能感染一次細(xì)胞，安全性高，能夠模擬病毒入侵細(xì)胞的過(guò)程。

近日，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院/北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院病原生物學(xué)研究所的研究人員在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Nature的子刊Nature Communication上發(fā)表題為 《Characterization of spike glycoprotein of SARS-CoV-2 on virus entry and its immune cross-reactivity with SARS-CoV》的研究論文。此項(xiàng)研究構(gòu)建SARS-CoV-2 S蛋白假病毒系統(tǒng)和293T的hACE2穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞系，以此確定SARS-CoV-2的易感細(xì)胞系、病毒受體、侵入途徑和蛋白酶激活，揭示了SARS-CoV-2入侵人體細(xì)胞的具體分子過(guò)程。

義翹神州構(gòu)建的病毒S蛋白假病毒系統(tǒng)與此相似，同樣能夠侵染hACE2過(guò)表達(dá)的293T細(xì)胞。

已有研究表明，冠狀病毒通過(guò)表面的刺突蛋白（S蛋白）與受體結(jié)合，從而介導(dǎo)膜融合和病毒入侵。S蛋白含有兩個(gè)亞基 S1和S2，且S1的N端和C端可劃分為兩個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)域 NTD和CTD，兩者均可作為受體結(jié)合域(RBD)。

SARS-CoV和MERS-CoV都是用CTD來(lái)結(jié)合它們的受體 人血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2（hACE2）。值得注意的是，已有研究報(bào)道，SARS-CoV-2與SARS-CoV在S蛋白的氨基酸同源性上較高，且同樣也以hACE2作為受體。

根據(jù)病毒株和細(xì)胞類型不同，S蛋白可被一種或幾種宿主蛋白酶切割，包括弗林蛋白酶、胰蛋白酶、組織蛋白酶、跨膜絲氨酸蛋白酶2/4(TMPRSS-2/4)和人氣道胰蛋白酶樣蛋白酶(HAT)。然而，這些蛋白酶能否促進(jìn)SARS-CoV-2進(jìn)入細(xì)胞仍然是難以捉摸的。

研究人員利用SARS-CoV-2 S蛋白假病毒系統(tǒng)，篩選了一組人和猴細(xì)胞系，證實(shí)人血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(hACE2)是SARS-CoV-2的受體，并在293T/hACE2細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2主要通過(guò)內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞。

研究人員還通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明組織蛋白酶L是SARS-CoV-2 S蛋白激活的關(guān)鍵，胰蛋白酶能夠誘導(dǎo)大的合胞體形成。此外，研究者還證實(shí)阻斷PIKfyve和TPC2可以強(qiáng)烈抑制S蛋白介導(dǎo)的入侵過(guò)程，這表明PI(3,5)P2信號(hào)通路可能是SARS-CoV-2 感染的潛在藥物靶點(diǎn)。

該研究還證實(shí)SARS-CoV-2的S蛋白不如SARS-CoV的S蛋白穩(wěn)定。此外，雖然SARS-CoV-2與SARS-CoV在S蛋白的氨基酸同源性上較高，但SARS S1蛋白的多克隆抗體 T62（購(gòu)自義翹神州），僅能抑制SARS-CoV S的進(jìn)入，而不能抑制SARS-CoV-2 S蛋白假病毒進(jìn)入細(xì)胞。進(jìn)一步的研究表明，SARS和COVID-19患者的恢復(fù)期血清僅顯示有限的交叉中和，這意味著感染SARS的康復(fù)患者并不足以對(duì)SARS-CoV-2產(chǎn)生抵抗力。

總而言之，此項(xiàng)研究通過(guò)構(gòu)建SARS-CoV-2 S蛋白假病毒系統(tǒng)和293T的hACE2穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞系，發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2主要通過(guò)內(nèi)吞作用進(jìn)入人體細(xì)胞，而PIKfyve、TPC2和組織蛋白酶L在這一過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。

利用假病毒系統(tǒng)將有助于SARS-CoV-2的藥物和疫苗的研發(fā)。義翹神州構(gòu)建的SARS-CoV-2 S蛋白假病毒系統(tǒng)使用HIV-1為基礎(chǔ)載體轉(zhuǎn)染293細(xì)胞，能夠表達(dá)S蛋白，并攜帶熒光素酶報(bào)告基因。使用假病毒模擬抗體阻斷病毒進(jìn)入細(xì)胞的生物過(guò)程，檢測(cè)抗體或血清對(duì)假病毒是否具有中和活性。

義翹神州假病毒中和檢測(cè)服務(wù)平臺(tái)，采用自主構(gòu)建的SARS-CoV-2 (2019-nCoV) Spike假病毒（PSV001）和ACE2過(guò)表達(dá)293T細(xì)胞系（OEC001），安全性高、可操作性強(qiáng)，已成功對(duì)抗體/血清進(jìn)行中和能力評(píng)價(jià)。同時(shí)，義翹神州還可以開展SARS-COV、MERS-COV、流感病毒等研究的假病毒包裝及中和檢測(cè)服務(wù)。

義翹神州假病毒中和檢測(cè)數(shù)據(jù)示例
假病毒抗體中和檢測(cè)

假病毒血清中和檢測(cè)

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