识毒于初:Biacore解码新型病毒感染潜力
2025年,《Cell》发表了来自中国科学院武汉病毒研究所、广州国家实验室、广州医科大学附属第一医院、武汉大学、中国科学技术大学等多家单位的研究。他们在蝙蝠冠状病毒库中识别出一种全新的Merbecovirus——HKU5-CoV-2,并首次证明该病毒能够利用人类ACE2受体进入细胞。这项工作不仅刷新了对冠状病毒受体使用的认知,也构建出一条极具代表性的“病毒风险评估证据链”。
研究人员在超过900份的蝙蝠样本中,识别出一条此前从未报道的HKU5冠状病毒新谱系,命名为HKU5 CoV 2。在此之前,HKU5属于merbecovirus(与MERS相关),而主流认知认为它们主要使用DPP4作为受体,与人ACE2的结合能力非常有限。
然而,这一次,研究团队发现:HKU5 CoV 2能够有效利用人类ACE2受体,进入人源细胞,并在呼吸道与肠道类器官中复制。在所有冠状病毒亚科中,能够利用ACE2的病毒,其跨物种传播能力通常显著更高(如SARS CoV、SARS CoV 2、NL63等)。换言之,这篇论文发现了一种“理论上有可能感染人类”的全新病毒族群。
那研究人员是怎么做的呢?
在完成结构与定量层面的确认后,研究进一步通过真病毒实验及人源类器官模型,验证病毒在细胞和组织水平的真实感染与复制能力。整体技术思路如下图所示,逐步形成了一条从“发现新病毒”到“确认感染潜能”的完整证据链。
作为这一证据链的第一环,结构解析为后续的定量与功能验证奠定了明确的分子基础。
这些氨基酸的空间布局和结合足迹与SARS‑CoV、SARS‑CoV‑2及人类冠状病毒NL63的ACE2结合模式高度重叠,明显区别于仅能利用蝙蝠ACE2的NeoCoV类群。整体结构表明,HKU5‑CoV‑2具备与人ACE2高效识别的几何基础,但结构信息仍仅能说明“能结合”,其是否达到足以支持病毒进入的功能强度,还需依赖后续的定量测量加以确认。
这一系列结果表明,HKU5‑CoV‑2的ACE2结合并非依赖单个关键氨基酸,而是由整体界面共同优化实现。总体而言,SPR不仅确认了其与人ACE2结合的功能性强度,也通过突变氨基酸实验验证了结构推断,是支撑HKU5‑CoV‑2“具有人类感染潜力”这一结论的核心定量证据。
综上所示,“结构—SPR—功能验证”已成为当今病毒受体研究最可靠的技术范式,而Biacore之所以成为核心环节,正是因为其具备其他平台难以同时实现的三大优势:高灵敏度、精准动力学及卓越重现性。
正因如此,Biacore承担起病毒—受体识别、突变体风险评估、抗体中和分析及广谱抗病毒筛选等关键任务,也成为国际病毒风险监测体系中可用于无标记实时动力学评价的通用平台。在HKU5‑CoV‑2的研究中,Biacore不仅验证了结构预测,更用定量证据确认结合是否具有“真正的感染意义”,使后续的真病毒和类器官实验能够与之形成完整闭环。
可以说,Biacore已从过去的辅助技术,跃升为新型病毒风险评估中不可替代的“定量支点”,让我们得以更早、更准确地回答那句至关重要的问题——它是否真正具有人类感染风险?
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