引起COVID-19的SARS-CoV-2病毒会导致严重的急性呼吸道综合征，这或许就与2019年出现的已知会引起轻度季节性感冒的其它冠状病毒形成了对比，同时还提出了一个问题，即为何一种冠状病毒对人类所产生的影响要比另外一种更为严重，近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“TMPRSS2 is a functional receptor for human coronavirus HKU1”的研究报告中，来自巴斯德研究所等机构的科学家们通过研究提供了部分答案，同时识别出了季节性冠状病毒HKU1进入人类细胞中的通道。
HKU1所结合的受体与SARS-CoV-2不同，这或许能部分解释两种冠状病毒严重程度的差异，受体能作为一种有用的方法来帮助阐明冠状病毒的传播和病理学特征，其能作为病毒进化监测工作的一部分。目前已知能感染人类的冠状病毒有7种，其中4种通常被认为致病性较为轻微，包括HKU1, 229E, NL63和OC43，另外三种具有较强的致病性，包括SARS-CoV-1, Mers-CoV和SARS-CoV-2。早在2005年，研究人员首次从来自香港的一名患有严重肺炎的老人身上分离到了HKU1，与SARS-CoV-2一样，HKU1主要会感染机体的上呼吸道细胞，然而，其很少会感染肺部的支气管和肺泡，HKU1病毒会引起感冒和其它轻微的呼吸道症状。同时患者也可能会出现并发症，包括严重的呼吸道感染，特别是在幼儿、老年人和免疫功能低下的个体中，据估计，有70%的儿童会在6岁之前发生感染，目前全球共有75%-95%的人群暴露过HKU1，这或许与其它季节性人类冠状病毒相当。
在细胞水平上，冠状病毒的刺突蛋白当与受体结合后会被切割或分裂成两半，这种分裂现象对于病毒的融合、进入和增殖至关重要，一些冠状病毒（比如SARS-CoV-2和NL63）能使用ACE2受体来作为进入细胞的门户，到目前为止，HKU1和OC43是唯一具有未知受体的冠状病毒。这项研究中，研究人员通过联合研究识别出了TMPRSS2酶类或能作为HKU1进入细胞的受体，一旦结合作用发生，TMPRSS2就会诱发HKU1与细胞发生融合，从而导致病毒感染，通过使用多种技术组合在体外和细胞培养物中进行试验，研究人员发现，TMPRSS2受体与HKU1刺突具有较高的亲和力，而SARS-CoV-2则不是这种情况。
研究者Olivier Schwartz说道，一旦识别出了病毒的受体，我们就有可能更加准确地表征靶细胞，同时也能更深入地了解病毒的进入、增殖机制以及感染的病理生理学特征；本文研究还揭示了冠状病毒所采用的多种进化策略，其能使用TMPRSS2与靶向细胞结合或诱发病毒与靶向细胞的融合以及病毒的进入。这些人类致病性病毒能使用不同的受体来影响其致病的严重程度，受体的水平在呼吸道细胞中也有所不同，从而就会影响细胞对感染和病毒传播的敏感性；一旦知晓病毒进入细胞的途径，研究人员就有可能通过开发靶向性疗法并评估未来任何新出现的冠状病毒所构成的毒力风险来更加有效地对抗感染。
与此同时，研究人员还开发并且揭示了一种纳米抗体，其能通过结合TMPRSS2受体来抑制HKU1的感染，这些制剂因其存在的潜在治疗性活性目前已经获得了相应的专利。综上，本文研究结果揭示了冠状病毒的多种进化策略，其或能利用TMPRSS2来直接结合靶向细胞或引导刺突进行病毒的膜融合及进入靶向细胞。
原始出处：
Saunders, N., Fernandez, I., Planchais, C. et al. TMPRSS2 is a functional receptor for human coronavirus HKU1. Nature (2023). doi：10.1038/s41586-023-06761-7
