信息快报速递 | 中国学者发现动物ACE2的高亲和力可能帮助新冠跨种传播

在新冠病毒起源的问题上，虽然有多种声音和猜测，但科学界一直在努力寻找确凿的证据和答案。

近日，Science News发表了一项由病毒学家和流行病学家参与的调查结果，再次支持了新冠病毒的自然起源说。

最新的调查结果和科学证据表明，新冠病毒很可能起源于自然界中的动物宿主，并通过某种途径传播到人类，而非人为制造或实验室泄漏。这一结论是基于对现有科学证据的综合分析和评估，包括病毒基因组的研究、动物宿主的寻找以及疫情传播模式的分析等。

近日，山西农业大学/中科院微生物所高福团队发表了两篇研究论文，均为新冠潜在的动物源跨种传播提供分子水平的证据。第一个研究于2024年2月14日发表在mBio，题为“Structural basis of increased binding affinities of spikes from SARS-CoV-2 Omicron variants to rabbit and hare ACE2s reveals the expanding host tendency”，研究者发现兔子ACE2能够以高亲和力结合BA.4/5及后续突变株，Q34位点对于介导病毒感染至关重要。第二个研究于2024年2月2日发表在JVI，题为“Structural basis and analysis of hamster ACE2 binding to different SARS-CoV-2 spike RBDs”，该研究发现仓鼠ACE2具有类似人ACE2的刺突蛋白结合特异性，34位和82位氨基酸差异解释了仓鼠ACE2较弱的亲和力。

在第一个研究中，研究者首先利用表面等离子共振技术测定了家兔和野兔ACE2与新冠不同毒株的亲和力，发现兔ACE2与Omicron BA.4/5以及BF.7，XBB毒株的亲和力明显高于其他毒株，KD在10-40nM范围。进一步利用Cryo-EM解析了兔ACE2与BA.4/5刺突蛋白的复合物结构，随着ACE2比例的提高，刺突蛋白RBD呈现直立状态。兔ACE2与人ACE2结合模式仍有一定差异，如R403、G496、L45、N330专一性和兔ACE2相互作用。这主要是由于兔和人ACE2的差异，包括Q/L24、D/E30、H/Q34和M/T82这四个位点。

在第二个研究中，研究者利用流式分选方法分析了不同毒株刺突蛋白和仓鼠ACE2的结合能力，发现仓鼠ACE2和人ACE2结合能力基本类似，亲和力略弱一些，假病毒试验也证明了能够介导病毒感染。进一步解析结构，可见仓鼠ACE2和人ACE2都是通过两小块区域和RBD相互作用，其中关键残基是Q34和N82。这两个残基对于仓鼠ACE2较弱的亲和力发挥重要作用。因此为了证实这一假设，研究者在仓鼠ACE2中引入这两个位点突变，突变蛋白与RBD的结合确实增强了。

2024年2月21日，英国牛津大学Mahan Ghafari/Katrina Lythgoe团队在Nature发表题为“Prevalence of persistent SARS-CoV-2 in a large community surveillance study”的研究论文，描述了持续性SARS-CoV-2感染期间病毒动力学的特征。持续的SARS-CoV-2感染可能成为病毒库，可能导致未来的疫情传播，产生高度分化的谱系并导致急性COVID-19后遗症（长期COVID）病例。然而，持续性感染的人口流行率、病毒载量动力学和感染过程中的进化动态在很大程度上仍然未知。

研究人员使用英国感染调查收集的部分病毒序列数据，确定了381名高滴度SARS-CoV-2 RNA持续至少30天的个体，其中54名病毒RNA持续至少60天。研究人员将这些称为“持续性感染”，因为现有证据表明它们代表了正在进行的病毒复制，尽管不能排除非复制RNA的持续性。

研究发现，6%的感染者在症状出现后30天报告病毒脱落。确定了60例具有相同主要谱系的再感染（7例Alpha、11例Delta、14例BA.1和28例BA.2）。在原发感染和再感染时收集的被鉴定为再感染的个体的序列没有形成单系群，大多属于远亲亚分支，支持识别再感染的方法。结果表明，基于社区的基因组监测的持续重要性，既可以监测新变异株的出现和传播，也可以从根本上了解新型病原体的自然历史和进化及其对患者的临床影响。