新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）的暴發已經在全球范圍內引發了嚴重的公共衛生危機。SARS-CoV-2是導致COVID-19的主要病原體，它是繼SARS-CoV和MERS-CoV之后第三種對人類具有高致病性的冠狀病毒[1]。研究表明，ACE2（血管緊張素轉化酶2）是介導SARS-CoV-2入胞的高親和力受體，SARS-CoV-2通過其表面刺突蛋白（Spike，S）的受體結合域（RBD）與ACE2互作而感染細胞。然而，ACE2在****中的表達分布與SARS-CoV-2的器官嗜性并不完全相關。比如，在整個呼吸道、大腦以及多種**細胞中，ACE2的表達較低或幾乎不表達，但是這些細胞仍然可以被SARS-CoV-2感染。因此，可能存在ACE2以外的受體來介導病毒進入宿主細胞。
目前，已有多項研究發現與SARS-CoV-2感染相關的關鍵宿主因子，比如基于CRISPR基因敲除系統的高通量功能性篩選。然而，這些篩選均沒有發現ACE2以外的新受體，這可能是因為此類基于功能缺失的篩選是在ACE2的表達和功能占主導地位的細胞類型中進行的[2-5]。
北京大學魏文勝課題組、中國醫學科學院/北京協和醫學院王健偉課題組與北京大學肖俊宇課題組在 Science China Life Sciences 雜志聯合發表了題為“Genome-wide CRISPR activation screen identifies candidate receptors for SARS-CoV-2 entry”的研究論文，該研究通過基于CRISPR激活（CRISPR activation， CRISPRa）系統的全基因組水平的功能獲得性篩選，發現了多個介導SARS-CoV-2入侵細胞的潛在新受體。
為了系統性研究SARS-CoV-2入胞的關鍵因子，該研究使用SARS-CoV-2假病毒在HEK293T細胞中進行了全基因組CRISPRa篩選。該篩選基于實驗室之前建立的內置分子條形碼（iBAR）方法[6]在sgRNA中添加外置條形碼（eBAR），建立sgRNAeBAR文庫，從而可以使用高感染復數及較少的細胞量進行高質量文庫構建。篩選結果表明，除了發現已知的SARS-CoV-2受體ACE2、主要宿主細胞蛋白酶TMPRSS2以及已報道的ACE2依賴性共受體NRP1外，還鑒定出多種新型宿主因子可能參與SARS-CoV-2入胞機制中（圖1）。
結合SARS-CoV-2假病毒和真病毒實驗，該研究發現膜蛋白LDLRAD3、TMEM30A和CLEC4G能夠以不依賴于ACE2的方式有效介導病毒入侵細胞。此外，研究證實這些膜蛋白都能夠與SARS-CoV-2 S蛋白結合。與ACE2結合S蛋白的RBD不同，這些蛋白能夠特異性結合S蛋白的N末端結構域（NTD）（圖2）。LDLRAD3在神經元中高度表達，*近作為委內瑞拉馬腦炎病毒（VEEV）的關鍵受體受到關注。實驗表明，敲低LDLRAD3或在細胞上清中加入其可溶性蛋白可顯著降低SARS-CoV-2對神經元細胞的感染。CLEC4G在肝臟、**結和單核細胞中高度表達，已知其作為細胞粘附因子促進SARS-CoV感染宿主；通過在肝臟細胞中進行敲低實驗證實了CLEC4G在SARS-CoV-2入侵細胞中的重要作用。跨膜蛋白TMEM30A在*近的SARS-CoV-2全基因組敲除篩選（Huh7.5細胞）中也被鑒定出來[4]，研究進一步證實了其對于SARS-CoV-2入胞的重要性以及其與S蛋白的直接結合。這些具有組織特異性或廣譜表達的新受體的發現，有助于進一步揭示SARS-CoV-2的多器官嗜性，并為探究COVID-19的新**靶點提供線索。(生物谷Bioon.com）
