想要攻克新冠肺炎，首先要了解冠状病毒是如何感染的。人类冠状病毒感染细胞分为7个步骤：

（1）首先需要能和细胞接上头，这就要细胞表面的某个蛋白正好能和病毒表面的刺突结构相匹配，一旦匹配上，细胞便会用“保洁员”溶酶体将其“请进家门”；

（2）接下来溶酶体便会按程序将其外部的脂膜和蛋白包膜溶解；

（3）怎知这样正中病毒下怀，病毒正好借此将RNA释放进入细胞内，顺便利用细胞内部的翻译系统直接将自己的部分RNA转录成自己后续所需的酶；

（4）在进行上一步的同时，病毒RNA也会不断利用细胞复制自己；

（5）复制出来的病毒RNA会利用在第三步合成的酶在细胞的内质网上对自己的外部蛋白结构进行翻译；

（6）经过上述一系列的操作，大量病毒的零件已经就位，于是组装成完整的病毒成品；

（7）最后成品病毒所在的内质网与细胞膜的融合，把细胞内的病毒释放出去。释放的病毒再对其他细胞如法炮制。

图5.  冠状病毒入侵复制路径

（引用自Fung & Liu 2019）

哪种方式是治疗新型冠状病毒的希望？

目前关于新冠肺炎的感染机理研究才刚刚起步，不过由于结构类似，其入侵过程应该与其他致病性人类冠状病毒相似。人们可以设计药物对这七个步骤进行干预，不论在哪一步阻断住病毒的进程，疾病便会得到控制。现行的抗病毒方法主要分为三类：血清/抗体疗法，疫苗疗法，化学药物疗法。

血清/抗体疗法

理论上来说，很多痊愈患者在自身对抗病毒的过程中产生了专杀新型冠状病毒的抗体，是不是只要从他们血液中提取就行了呢？答案是否定的。

(1) 血清成分复杂，人体产生的抗体又是与其自身免疫系统相匹配的，如果强行用在他人身上会引起排异反应，从而造成危险；

(2) 人体不是生物反应器，体内本身这种抗体存货就不多，抗体在应对病毒后会有所减少，再加上提取过程中的损耗，抗体是完全不够用的；

(3) 单抗制作周期长，费用高昂，大面积用于现有病患不太现实。

疫苗疗法

疫苗自不用说，天花就被我们用疫苗给干掉了，但一些善变的单链RNA病毒却没那么好对付，疫苗擅长应对相对“稳重”的DNA病毒，天花病毒就是这种太过“稳重”的DNA双链结构，难以快速发生变异而被人类消灭了。因为疫苗的原理就是注射抗原模拟病毒刺激体内免疫反应，一种疫苗只能模拟有同样抗原决定簇的病毒，如果因为突变导致这个结构不断变化，那么通过以前接种的疫苗产生的抗体或者记忆细胞将毫无用处。而且新疫苗开发周期长，无法应对目前的疫情。

化学药物疗法

目前无论从时间还是现有的研究进度看，最有希望的就是药物疗法了。针对药物开发，最好是药物能特异性识别病毒特有的结构，而对健康宿主细胞中的正常蛋白不要产生影响。但是在不影响大局的情况下，也可以对“自己人”下手，用药物削弱与病毒勾勾搭搭的自身蛋白，达到抑制病毒扩增的目的。目前已知的冠状病毒在入侵的7个步骤中都有相应的细胞作为内应为其服务，下面的表格就总结了武汉新型冠状病毒爆发前所有能感染人的冠状病毒入侵宿主时宿主内的“内奸”蛋白，其中红框标注的是和强致病病毒相关的宿主蛋白。

图6.  冠状病毒入侵相关宿主蛋白

（引用自Fung & Liu 2019）

在这些宿主蛋白中，与新型冠状病毒相关的受体ACE2同时也是SARS病毒的受体，DPP4则介导MERS的侵入；Cathepsin L、Furin和TMPRSS11D负责切割S蛋白，帮助病毒进入细胞膜；GSK3在复制过程中对核蛋白磷酸化并协助病毒复制，hnRNPA1也在病毒RNA的合成过程中发挥作用；NL-GE对翻译好的病毒刺突蛋白和膜蛋白进行糖基化修饰；ER分子伴侣负责刺突蛋白的正确折叠。上述过程中的宿主蛋白可能是新型冠状病毒药物研究的靶点。不过，在新型冠状病毒的入侵机理弄清楚之前，其靶点只能参考亲缘关系较近的SARS病毒，不能完全生搬硬套SARS病毒的通路，而且这些蛋白本来也是人类正常生命活动所需，因而对于其感染的基础研究也是迫在眉睫。

在这些潜在的靶点中，宿主细胞表面受体又是尤其重要的。因为如果病毒分子一旦进入细胞，所需的药物也需要能够进入细胞才能发挥作用，这无疑加大了药物设计的难度，而且很多生物大分子药物（如抗体）是无法进入细胞的；细胞内病毒的活动主要就依靠宿主细胞提供的蛋白和能量，因此很多抑制剂类药物的副作用也很大。因此针对膜表面受体的药物研发，直接帮助细胞将病毒“御敌于国门之外”从逻辑上而言无疑是最佳方案。

目前的研究发现ACE2与新冠病毒和SARS冠状病毒的感染有关，DPP4与MERS冠状病毒的感染有关。APN目前只发现与HCoV-229E冠状病毒的感染相关，但这种病毒不会导致严重病症，一般只造成轻微感冒症状。虽然与APN结合的人类冠状病毒目前不引起致死病症，但鉴于APN与MERS病毒受体DPP4一样有着较高的表达量（在肺组织中的蛋白表达量均高于ACE2），一旦被新病毒感染，可能引发和MERS一样的严重致死呼吸系统疾病。更要命的是，单链RNA的冠状病毒的刺突蛋白编码基因，又特别容易变异，很可能随时改变目标。因此，针对目前这三种受体的基础研究和药物研发无论是针对当下的疫情的控制还是对未来的不确定性的预防有重大的现实意义。

后记

不论是疫苗研发还是新药研发以及基因治疗，均需要精准的动物模型来验证疾病的发病机制和免疫机制。赛业生物作为一家成熟的动物模型服务商，自疫情爆发以来便紧急召集公司的研发人员竭尽全力开发新型冠状病毒研究相关的动物模型，为疫情防范献一份力量，如有需要欢迎拨打400-680-8038与我们联系。

参考文献：

1. To Sing Fung and Ding Xiang Liu. Human Coronavirus: Host-Pathogen Interaction. Annual Review of Microbiology. Vol. 73, (2019)

2. Zhou, P. et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7, (2020).

3. Wu, F. et al. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Nature https://doi. org/10.1038/s41586-020-2008-3, (2020).

4. Jie Cui et al. Origin and evolution of pathogenic coronaviiruses. Nature reviews. (2019)

5. Shibo Jiang et at. An emerging coronavirus causing pneumonia outbreak in Wuhan, China: calling for developing therapeutic and prophylactic strategies. Emerging microbes&infections. (2020)

6. Chan et at. A familial cluster of pneumoniaassociated with the 2019 novel coronavirus indicating person-to-person transmission: a study of a family cluster,The Lancet, (2020)