COVID-19突变研究：SARS-CoV-2病毒能找到感染细胞的替代途径

使用另一种进入途径的能力开启了“逃避”COVID-19抗体或疫苗的可能性，但研究人员并没有发现这种“逃避”的证据。然而，这一发现确实表明，该病毒可以以意想不到的方式改变，并找到新的方式来引起感染。这项研究于6月23日发表在《细胞报告》上。

共同第一作者、分子微生物学副教授Sebla Kutluay博士说：“这种突变发生在病毒在人类群体中循环时变化很大的一个点。大多数时候，替代性受体和附着因子只是增强ACE2依赖性的进入。但在这种情况下，我们发现了一种感染关键细胞类型–人类肺部细胞–的替代方式，而且病毒是通过我们知道在人群中出现的一种突变获得这种能力。这是我们肯定需要了解更多的东西。”

这一发现是偶然的。去年，Kutluay和共同第一作者M. Ben Major博士，即Alan A. and Edith L. Wolff细胞生物学和生理学杰出教授，计划研究感染SARS-CoV-2的细胞内发生的分子变化。大多数研究人员在灵长类动物的肾细胞中研究SARS-CoV-2，因为病毒在这些细胞中生长良好，但Kutluay和Major认为在肺部或其他类似于自然感染的细胞中进行研究很重要。为了找到能够生长SARS-CoV-2的更多相关细胞，Kutluay和Major筛选了10个肺部和头颈部的细胞系。

“唯一能够被感染的是作为阴性对照的那个，”Major说。“那是一个人类肺癌细胞系，没有检测到ACE2。所以那是一个疯狂的惊喜。”

Kutluay、Major及其同事–包括共同第一作者和博士后研究员Maritza Puray-Chavez博士和Kyle LaPak博士，以及共同作者Dennis Goldfarb博士（细胞生物学和生理学及医学副教授）和Steven L. Brody博士（医学中的Dorothy R. and Hubert C. Moog肺部疾病教授和放射学教授）–发现他们用于实验的病毒已经发生了突变。这种病毒最初是从华盛顿州的一名COVID-19患者那里获得的，但是随着它在实验室中的长期生长，它获得了一种突变，导致病毒的刺突糖蛋白中第484位的一个氨基酸发生变化。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。

Major说：“这个位置在人类群体中和实验室中随着时间的推移不断演变。鉴于我们的数据和其他人的数据，病毒有可能是在选择压力下进入细胞而不使用ACE2。在许多方面，想到全世界的人口都在与一种正在使其感染细胞的机制多样化的病毒作斗争，这是很可怕的。”

为了确定使用替代性进入途径的能力是否允许病毒逃避COVID-19抗体或疫苗，研究人员用来自接种过COVID-19疫苗或从COVID-19感染中恢复的人的抗体筛选了抗体小组和血清。他们发现存在一些差异，但总的来说，这些抗体和血清对带有突变的病毒有效。

目前尚不清楚的是，当人们感染SARS-CoV-2时，替代途径是否会在现实世界中发挥作用。在研究人员能够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。

Kutluay说：“病毒有可能使用ACE2，直到它用完了有ACE2的细胞，然后它就转而使用这种替代途径。这可能在体内有相关性，但在不知道受体的情况下，我们不能说相关性会是什么。”

Major补充说：“这就是我们现在要去的地方。受体是什么？如果它不是ACE2，那它是什么？”