来源：BioArt
撰文 | 唐小糖距离新型冠状病毒（SARS-CoV-2）爆发已经过去两个多月，疫情仍在持续中，科学家们与病毒的抗争远没有停止，其中血管紧张素转换酶2（ACE2）受体作为SARS-CoV-2感染细胞的“大门”备受关注（BioArt注：ACE2在2003年由李文辉博士等发现，李文辉博士现为NIBS资深研究员，2012年还带领团队鉴定过乙肝受体NTCP）。
然而，仍然有很多研究者在阐述ACE2作为SARS-CoV-2感染的受体时措辞谨慎，采用“可能的”或“潜在的”这一说法。事实上，2020年2月3日，中国科学院武汉病毒研究所石正丽团队在Nature上在线发表的文章就已有实验证据表明SARS-CoV-2进入细胞的受体与SARS-CoV一样为ACE2，而非MERS-CoV的受体DPP4和HCoV-229E的受体APN（详见BioArt报道：Nature背靠背 | 张永振、石正丽团队分别发表文章报道武汉新型冠状病毒）【1】。
该文章此前于1月23日曾在bioRxiv预印版平台发表 （详见BioArt报道：特别报道 | 相似度96%，石正丽团队报道新型冠状病毒或来源于蝙蝠）。
在表达或不表达ACE2的HeLa细胞中，SARS-CoV-2感染力的测定。
在表达或不表达ACE2的HeLa细胞中，SARS-CoV-2感染力的测定。2020年2月24日，美国国立卫生院Vincent Munster团队在Nature Microbiology杂志发表了文章，报道了一种快速筛查B谱系β冠状病毒的受体结合域的方法，并用此方法进一步在细胞水平上证实了ACE2是SARS-CoV-2感染细胞的受体（详见BioArt报道：亮点关注丨新型冠状病毒筛查方法应用于近期SARS-CoV-2暴发）【2】。该研究此前同样于1月23日在bioRxiv预印版平台发表。
SARS-CoV-2进入细胞的受体为ACE2。
SARS-CoV-2进入细胞的受体为ACE2。2020年2月28日，德国莱布尼茨灵长类研究所团队的研究论文“SARS-CoV-2 cell entry depends on ACE2 and TMPRSS2 and is blocked by a clinically-proven protease inhibitor”在Cell上发表，目前尚未完成最终的校对工作。该研究再次在细胞水平上确认了SARS-CoV-2感染细胞的受体是ACE2，且感染过程和SARS-CoV相似，也依赖于丝氨酸蛋白酶TMPRSS2。
并且发现另一种内体半胱氨酸蛋白酶CatB/L在SARS-CoV-2感染过程中也起着一定的作用。采用一种TMPRSS2抑制剂甲磺酸盐（camostat mesylate）与一种CatB/L抑制剂E-64d联用，可完全抑制SARS-CoV-2感染细胞。
本研究进一步表明TMPRSS2是一个有吸引力的靶点，且抑制剂camostat mesylate在日本已获批上市，可能对SARS-CoV-2有一定的抗病毒能力，提供了潜在的治疗策略。此外，本研究还发现恢复期SARS-CoV患者的血清可以交叉中和SARS-2-S感染，这表明针对SARS-S的抗体或疫苗可能提供治疗或预防SARS-CoV-2感染的线索。
研究人员首先用SARS-CoV与SARS-CoV-2感染一系列细胞系，发现可以感染的细胞类型几乎完全一致，通过序列对比发现SARS-CoV-2中，SARS-CoV与ACE2受体结合的关键氨基酸保守存在，这暗示SARS-CoV-2感染细胞的受体可能与SARS-CoV相同。为了验证ACE2是否为SARS-CoV-2的受体，研究人员将ACE2外源表达进SARS-CoV-2不易感染的细胞系BHK-21中，SARS-CoV-2就获得了感染能力，将另外两种冠状病毒受体DPP4和APN表达进去，依然不易感。
研究人员首先用SARS-CoV与SARS-CoV-2感染一系列细胞系，发现可以感染的细胞类型几乎完全一致，通过序列对比发现SARS-CoV-2中，SARS-CoV与ACE2受体结合的关键氨基酸保守存在，这暗示SARS-CoV-2感染细胞的受体可能与SARS-CoV相同。为了验证ACE2是否为SARS-CoV-2的受体，研究人员将ACE2外源表达进SARS-CoV-2不易感染的细胞系BHK-21中，SARS-CoV-2就获得了感染能力，将另外两种冠状病毒受体DPP4和APN表达进去，依然不易感。
此外，抑制ACE2的血清也能够有效抑制SARS-CoV-2感染。以上证据表明，SARS-CoV-2感染细胞的受体就是ACE2。这一结果和此前石正丽团队发表在Nature上的结果相同【1】。
下一步，研究人员基于SARS-CoV感染细胞的机制（SARS-CoV感染过程中需要蛋白酶切割S蛋白），评估TMPRSS2和CatB/L两种蛋白酶在SARS-CoV-2感染过程中的作用，在表达TMPRSS2的Caco-2细胞系和Vero细胞系中，加入TMPRSS2抑制剂camostat mesylate，可部分抑制SARS-CoV-2感染细胞；在两种蛋白酶都表达的Caco-2细胞系和仅表达CatB/L的293T细胞系中通过改变条件抑制CatB/L的活性后，SARS-CoV-2感染细胞的能力也受到了一定程度的抑制。如果将TMPRSS2抑制剂camostat mesylate与CatB/L抑制剂E-64d联用，则完全抑制SARS-CoV-2感染细胞。以上结果表明SARS-CoV-2感染细胞的过程中，需要TMPRSS2和CatB/L两种蛋白酶的作用。
SARS-CoV-2感染宿主细胞依赖TMPRSS2和CatB/L蛋白酶的作用
此前，石正丽团队的Nature论文研究表明，马的抗SARS-CoV的血清可以交叉中和SARS-CoV-2感染【1】，本研究在此基础上证明了恢复期SARS-CoV患者的血清也可以交叉中和SARS-CoV-2感染。
该研究2月初曾在bioRxiv预印版平台发表【3】。总的来说，该研究再次在细胞水平上确认了ACE2为SARS-CoV感染细胞的受体，且该过程依赖于蛋白酶TMPRSS2和CatB/L，TMPRSS2抑制剂甲磺酸盐camostat mesylate与CatB/L抑制剂E-64d联用，可完全抑制SARS-CoV-2感染细胞。camostat mesylate具有一定的抗病毒潜力，已在日本应用于临床，可能为SARS-CoV-2感染患者提供潜在的治疗策略。
至此，包括本研究在内已有三篇已发表论文在细胞水平上证明了SARS-CoV-2与SARS-CoV一样，通过ACE2受体，而非DPP4或APN受体来入侵宿主细胞。
原文链接： DOI: 10.1016/j.cell.2020.02.052
1. Zhou P, et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020 Feb 3.2. Letko M, et al. Functional assessment of cell entry and receptor usage for SARS-CoV-2 and other lineage B betacoronaviruses. Nat Microbiol. 2020 Feb 24.3. Hoffman M, et al. The novel coronavirus 2019 (2019-nCoV) uses the SARS-coronavirus receptor ACE2 and the cellular protease TMPRSS2 for entry into target cells. bioRxiv. Posted January 31, 2020.
下一步，研究人员基于SARS-CoV感染细胞的机制（SARS-CoV感染过程中需要蛋白酶切割S蛋白），评估TMPRSS2和CatB/L两种蛋白酶在SARS-CoV-2感染过程中的作用，在表达TMPRSS2的Caco-2细胞系和Vero细胞系中，加入TMPRSS2抑制剂camostat mesylate，可部分抑制SARS-CoV-2感染细胞；在两种蛋白酶都表达的Caco-2细胞系和仅表达CatB/L的293T细胞系中通过改变条件抑制CatB/L的活性后，SARS-CoV-2感染细胞的能力也受到了一定程度的抑制。如果将TMPRSS2抑制剂camostat mesylate与CatB/L抑制剂E-64d联用，则完全抑制SARS-CoV-2感染细胞。以上结果表明SARS-CoV-2感染细胞的过程中，需要TMPRSS2和CatB/L两种蛋白酶的作用。
SARS-CoV-2感染宿主细胞依赖TMPRSS2和CatB/L蛋白酶的作用此前，石正丽团队的Nature论文研究表明，马的抗SARS-CoV的血清可以交叉中和SARS-CoV-2感染【1】，本研究在此基础上证明了恢复期SARS-CoV患者的血清也可以交叉中和SARS-CoV-2感染。
该研究2月初曾在bioRxiv预印版平台发表【3】。总的来说，该研究再次在细胞水平上确认了ACE2为SARS-CoV感染细胞的受体，且该过程依赖于蛋白酶TMPRSS2和CatB/L，TMPRSS2抑制剂甲磺酸盐camostat mesylate与CatB/L抑制剂E-64d联用，可完全抑制SARS-CoV-2感染细胞。camostat mesylate具有一定的抗病毒潜力，已在日本应用于临床，可能为SARS-CoV-2感染患者提供潜在的治疗策略。
至此，包括本研究在内已有三篇已发表论文在细胞水平上证明了SARS-CoV-2与SARS-CoV一样，通过ACE2受体，而非DPP4或APN受体来入侵宿主细胞。
原文链接： DOI: 10.1016/j.cell.2020.02.052
参考文献
1. Zhou P, et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020 Feb 3.2. Letko M, et al. Functional assessment of cell entry and receptor usage for SARS-CoV-2 and other lineage B betacoronaviruses. Nat Microbiol. 2020 Feb 24.3. Hoffman M, et al. The novel coronavirus 2019 (2019-nCoV) uses the SARS-coronavirus receptor ACE2 and the cellular protease TMPRSS2 for entry into target cells. bioRxiv. Posted January 31, 2020.
来源：BioGossip BioArt
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3MzQyNjY1MQ==&mid=2652481591&idx=1&sn=d8c1c432be2818d095b6dc6bdcf74939&chksm=84e23b83b395b29510d9ab6b5173b5a2e310eb1b9530b851c6bfcc095c0e644a2d2de798bbc9#rd
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