魏文胜和互助者报导病毒的新型潜伏受体

新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的暴发已经在环球范畴内激发了严峻的大众卫生危急。SARS-CoV-2是导致COVID-19的重要病原体，它是继SARS-CoV和MERS-CoV之后第三种对人类具有高致病性的冠状病毒【1】。研究评释，ACE2（血管告急素转化酶2）是介导SARS-CoV-2入胞的高亲和力受体，SARS-CoV-2通过其外貌刺突卵白（Spike，S）的受体联合域（RBD）与ACE2互作而熏染细胞。然而，ACE2在人体器官中的表达漫衍与SARS-CoV-2的器官嗜性并不完全相干。好比，在整个呼吸道、大脑以及多种免疫细胞中，ACE2的表达较低或险些不表达，但是这些细胞仍旧可以被SARS-CoV-2熏染。是以，大概存在ACE2以外的受体来介导病毒进入宿主细胞。

现在，已有多项研究发觉与SARS-CoV-2熏染相干的要害宿主因子，好比基于CRISPR基因敲除体系的高通量功效性筛选。然而，这些筛选均没有发觉ACE2以外的新受体，这大概是由于此类基于功效缺失的筛选是在ACE2的表达和功效占主导职位地方的细胞范例中举行的【2-5】。

2021年8月20日，北京大学魏文胜课题组、中国医学科学院/北京协和医学院王健伟课题组与北京大学肖俊宇课题组在Science China Life Sciences杂志团结颁发了题为Genome-wide CRISPR activation screen identifies candidate receptors for SARS-CoV-2 entry 的研究论文，该研究通过基于CRISPR激活(CRISPR activation, CRISPRa)体系的全基因组程度的功效得到性筛选，发觉了多个介导SARS-CoV-2入侵细胞的潜伏新受体。

为了体系性研究SARS-CoV-2入胞的要害因子，该研究利用SARS-CoV-2假病毒在HEK293T细胞中举行了全基因组CRISPRa筛选。该筛选基于试验室之前创建的内置分子条形码（iBAR）要领【6】在sgRNA中添加外置条形码（eBAR），创建sgRNAeBAR文库，从而可以利用高熏染复数及较少的细胞量举行高质量文库构建。筛选效果评释，除了发觉已知的SARS-CoV-2受体ACE2、重要宿主细胞卵白酶TMPRSS2以及已报道的ACE2依靠性共受体NRP1外，还判定出多种新型宿主因子大概参加SARS-CoV-2入胞机制中（图1）。

图1 通过全基因组CRISPRa功效性筛选发觉影响SARS-CoV-2入胞的要害宿主因子

联合SARS-CoV-2假病毒和真病毒试验，该研究发觉膜卵白LDLRAD3、TMEM30A和CLEC4G可以或许以不依靠于ACE2的方法有用介导病毒入侵细胞。别的，研究证明这些膜卵白都可以或许与SARS-CoV-2 S卵白联合。与ACE2联合S卵白的RBD差别，这些卵白可以或许特异性联合S卵白的N末了布局域（NTD）（图2）。LDLRAD3在神经元中高度表达，近来作为委内瑞拉马脑炎病毒（VEEV）的要害受体受到存眷。试验评释，敲低LDLRAD3或在细胞上清中参加其可溶性卵白可明显低落SARS-CoV-2对神经元细胞的熏染。CLEC4G在肝脏、淋逢迎和单核细胞中高度表达，已知其作为细胞粘附因子促进SARS-CoV熏染宿主；通过在肝脏细胞中举行敲低试验证明了CLEC4G在SARS-CoV-2入侵细胞中的紧张作用。跨膜卵白TMEM30A在近来的SARS-CoV-2全基因组敲除筛选（Huh7.5细胞）中也被判定出来【4】，研究进一步证明了其对付SARS-CoV-2入胞的紧张性以及其与S卵白的直接联合。这些具有构造特异性或广谱表达的新受体的发觉，有助于进一步展现SARS-CoV-2的多器官嗜性，并为探究COVID-19的新治疗靶点提供线索。

图2 SARS-CoV-2熏染试验证明LDLRAD3、CLEC4G和TMEM30A为介导SARS-CoV-2入胞的潜伏受体

北京大学魏文胜课题组博士后朱诗优博士、刘莹博士、副研究员周卓博士和肖俊宇课题组博士生张志莹为该论文的配合第一作者。