2021年Cell第一期正式于1月7日发布，研究文章基本与新冠病毒相关，包括新冠病毒突变体研究、抗体研究、分子机制研究、转录复合体电镜结构解析以及新冠病毒CRISPR基因编辑相关研究。接下来我们将对这些研究进行汇总概述，以飨读者。

新冠病毒突变体相关

新冠病毒变异已经引起越来越多科学家的关注，其中D614G突变尤其引人注目。自2020年2月下旬起，D614G突变株逐渐在世界各地占据主导地位，已经成为目前感染人数最多的毒株。最近在我国石家庄、邢台爆发的疫情也与这一突变株有着千丝万缕的关系。

新冠病毒发生变异是否意味着更强的传染性和致病性呢？这一问题引起了很多人的猜测和担忧。

在Cell这篇题为“Evaluating the Effects of SARS-CoV-2 Spike Mutation D614G on Transmissibility and Pathogenicity”的文章中，英国的研究人员评估了SARS-CoV-2刺突蛋白D614G突变的传染性和致病性。研究人员使用25000个新冠病毒全基因组序列，对英国序列数据和临床结果进行分析。群体遗传分析结果显示与614D相比，614G具有自然选择优势。通过对2-7月收集的临床数据分析，发现D614G突变与严重程度之间没有相关性，即突变没有增强新冠病毒的致病性。

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值得注意的是，D614G突变在患者的年龄段分布中存在显著差异，年轻患者更普遍，可能是年轻患者有更高的病毒载量，导致更高的检出率。研究人员指出D614G在系统发生簇的增长和大小上的显著差异表明需要继续研究该突变体。因此，综合考虑疫苗、治疗和其他干预措施时，监视和识别新冠病毒新的突变就尤为重要。

根据1月13日国家生物信息中心（CNCB）显示，基于已公开的高质量病毒株序列，在S蛋白共有3170个位点发生突变，其中引起氨基酸变化的突变共1862个，位于蛋白受体结合区（RBD）的氨基酸238个，其中在已报导蛋白互作中关键的17个氨基酸中发生非同义突变的氨基酸24个。义翘神州已开发了一系列的Spike突变体蛋白，包括D614G、N501Y、Y453F、N493K等，可用于对新冠突变株的深入研究以及新冠抗体、疫苗效应评价研究。

新冠病毒抗体评估

COVID-19轻症患者能否产生持续的免疫记忆，也是研究的重要方向。在本期Cell的题为“Functional SARS-CoV-2-Specific Immune Memory Persists after Mild COVID-19”文章中，美国的研究团队对COVID-19轻症康复患者进行纵向分析，发现康复者新冠病毒特异性IgG抗体至少持续3个月，记忆B细胞随着时间增加而增加。记忆T细胞分泌细胞因子并在再次接触到抗原时增加，而记忆B细胞表达单克隆抗体时能够中和病毒，因此记忆淋巴细胞具有抗病毒功能。

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新冠病毒分子机制研究

COVID-19治疗药物的筛选注定是一个漫长的过程，因其相关的分子机制存在很多的不确定性。在本期Cell中发表了题为“Synergism of TNF-a and IFN-g Triggers Inflammatory Cell Death, Tissue Damage, and Mortality in SARS-CoV-2 Infection and Cytokine Shock Syndromes”的文章，发现TNF-α和IFN-γ可诱导炎性细胞死亡和疾病。

研究发现在检测的细胞因子中，仅TNF-α和IFN-γ协同作用能够诱导细胞焦亡、细胞凋亡和细胞坏死（统称为PANoptosis），并且其诱导的PANoptosis使细胞因子风暴持续存在。中和TNF-α和IFN-γ对小鼠新冠病毒感染、嗜血细胞性淋巴组织细胞增生症和败血症具有保护作用。阻断细胞因子介导的炎症细胞死亡信号通路可以限制组织损伤或炎症发生，进而使新冠感染者或其他感染性和自身炎症性疾病患者受益。研究人员认为在新冠病毒感染病程的不同时间点使用抗TNF-α和抗IFN-γ联合治疗、JAK抑制剂或PAN-caspase抑制剂的随机对照试验对充分了解这些治疗的疗效至关重要。

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新冠病毒转录复合体结构

新冠病毒低温电镜结构解析，可以为抗病毒药物的开发提供靶点信息。本期Cell发表了我国科学家的题为“Cryo-EM Structure of an Extended SARS-CoV-2 Replication and Transcription Complex Reveals an Intermediate State in Cap Synthesis”的研究文章，展示新冠病毒RTC向Cap结构合成过度时的结构。研究发现在NiRAN结构域中，nsp9与nsp12紧密结合，并且nsp9的N端插入NSP12的催发中心，抑制其活性。nsp12 NiRAN结构域具有尿苷转移酶活性，可催化GpppA帽结构的形成。

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新冠病毒基因编辑研究

本期Cell对新冠病毒CRISPR基因编辑相关研究进行汇总报告，包括4篇研究论文和1篇综述。研究人员基于全基因组CRISPR-Cas9筛选方法获得新冠病毒的大量生物学信息。

通过CRISPR可以确定新冠病毒的受体为ACE2，除此之外还筛选到糖胺聚糖（GAGs）相关基因。并且新冠病毒通过两种方式进入细胞，一种是被组织蛋白酶L（CTSL）切割和激活刺突蛋白，被细胞内吞进入细胞；另一种被质膜上的TMPRSS2激活，直接融合进入细胞。新冠病毒翻译时，发现TMEM41B使内质网有利于病毒复制。并且鉴定出几个帮助新冠病毒离开细胞的宿主因子，如PIK3C3、TMEM106B等。

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借助新冠病毒CRISPR研究，有望全面了解新冠病毒的生命周期，筛选鉴定多种治疗靶点，并且通过对不同冠状病毒的研究，有可能开发出广泛作用的抗病毒药物，为下一次病毒大流行做好准备。

义翘神州作为生命科学研究领域**企业之一，不仅成功上市200多种新冠病毒科研试剂，已经助力全球53个国家或地区的1700多家单位开展病毒研究、药物和疫苗开发，在Cell、Nature、Science等国际期刊发表文章超过280篇。义翘神州更是具有近千种细胞因子蛋白及抗体，可以用于新冠病毒的科学研究。

参考文献：

Volz et al., Evaluating the Effects of SARS-CoV-2 Spike Mutation D614G on Transmissibility and Pathogenicity. 2021, January 7, Cell 184, 64–75

Rodda et al.,Functional SARS-CoV-2-Specific Immune Memory Persists after Mild COVID-19, 2021, January 7, Cell 184, 169–183

Karki et al., Synergism of TNF-a and IFN-g Triggers Inflammatory Cell Death, Tissue Damage, and Mortality in SARS-CoV-2 Infection and Cytokine Shock Syndromes, 2021, January 7, Cell 184, 149–168

Yan et al., Cryo-EM Structure of an Extended SARS-CoV-2 Replication and Transcription Complex Reveals an Intermediate State in Cap Synthesis, 2021, January 7, Cell 184, 184–193

Bailey and Diamond, A Crisp(r) New Perspective on SARS-CoV-2 Biology. 2021, January 7, Cell 184, 15-17

Wei et al., Genome-wide CRISPR Screens Reveal Host Factors Critical for SARS-CoV-2 Infection. 2021, January 7, Cell 184, 76-91

Daniloski et al., Identification of Required Host Factors for SARS-CoV-2 Infection in Human Cells. 2021, January 7, Cell 184, 92-105

Wang et al., Genetic Screens Identify Host Factors for SARS-CoV-2 and Common Cold Coronaviruses. 2021, January 7, Cell 184, 106-119