SARS의 비교 감수성

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Oct 10, 2023

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Oct 25, 2023

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ISME 저널 17권, 549~560페이지(2023)이 기사 인용

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병원성 바이러스의 야생 저장소를 탐색하는 것은 장기적인 통제와 미래의 전염병 시나리오를 예측하는 데 중요합니다. 여기서는 SARS-CoV-2, SARS-CoV 및 MERS-CoV의 S 단백질을 보유하는 위형 바이러스를 사용하여 55종의 포유류 종에서 유래한 83개의 세포 배양물에 대해 비교 시험관 감염 분석을 처음 수행했습니다. 토마스말굽박쥐, 왕말굽박쥐, 녹색원숭이, 흰족제비의 세포 배양물은 SARS-CoV-2, SARS-CoV, MERS-CoV 유사형 바이러스에 매우 취약한 것으로 나타났습니다. 또한 스파이크 수용체 결합 도메인 옆에 있는 5가지 변종(del69-70, D80Y, S98F, T572I 및 Q675H)은 SARS-CoV-2의 숙주 향성을 크게 변경할 수 있습니다. 형질도입률의 계통발생적 신호를 조사한 결과, 밀접하게 관련된 분류군은 일반적으로 MERS-CoV에 대해 유사한 감수성을 가지지만 SARS-CoV 및 SARS-CoV-2 위형 바이러스에는 그렇지 않은 것으로 나타났습니다. 또한 우리는 PZDK1 및 APOBEC3과 같은 95개 유전자의 발현이 일반적으로 SARS-CoV, MERS-CoV 및 SARS-CoV-2 위형 바이러스의 형질전환 속도와 연관되어 있음을 발견했습니다. 이 연구는 이러한 코로나바이러스의 종간 전염의 기초가 되는 민감성, 변종 및 분자에 대한 기본 문서를 제공합니다.

중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2)는 공중 보건과 세계 경제에 상당한 위협을 가하고 있으며, 2023년 1월 현재 전 세계적으로 5억 건 이상의 인간 감염 사례와 660만 건 이상의 사망자가 발생했습니다. SARS-CoV- 2는 박쥐에서 시작되어 중간 동물 숙주를 통해 인간 개체군으로 도약한 것으로 추측됩니다[1,2,3]. 말레이말굽박쥐(Rhinolophus malayanus)에서 유래한 BANAL-20-52, 중간 말굽박쥐(Rhinolophus affinis)에서 유래한 RaTG13, 말레이천산갑(Manis)에 존재하는 Pangolin‐CoV 등 SARS-CoV-2와 유사한 바이러스가 있지만 avania) [4,5,6]이 확인되었지만 현재 SARS-CoV-2의 정확한 동물 기원은 불분명합니다. 코로나19 이전에 전염병을 일으킨 다른 두 가지 코로나바이러스는 감염된 야자사향고양이를 통해 투구박쥐에서 인간으로 퍼졌을 가능성이 있는 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV)와 중동호흡기증후군 코로나바이러스(MERS-CoV)입니다. 감염된 단봉 낙타를 통해 박쥐에서 인간으로의 확산 가능성이 있습니다 [7,8,9]. SARS-CoV와 MERS-CoV의 현재 위협은 미미하지만, 우리는 자연 저장소에서 인간에게 역류할 수 있는 잠재적 위험에 대해 경계해야 합니다[10, 11].

SARS-CoV-2는 개, 밍크, 흰족제비, 수달, 햄스터, 들쥐, 사슴, 사슴쥐, 박쥐, 크고 작은 고양이, 인간이 아닌 여러 영장류를 포함한 광범위한 숙주를 감염시킬 수 있습니다[12,13,–14 ]. 그러나 종 전체에 걸쳐 표준화된 측정이 사용되지 않았기 때문에 이들 종의 감수성을 비교하는 것은 여전히 어려운 일입니다. 이와 관련하여 여러 연구에서 안지오텐신 전환 효소 2(ACE2) 오솔로그를 분석하여 SARS-CoV-2 감염 확률을 예측했습니다. 예를 들어, Damas et al. 410종의 척추동물의 ACE2 서열을 활용하여 멸종 위기에 처한 특정 분류군(예: 붉은정강이두크, 코원숭이, 붉은털원숭이, 남극 밍크고래)이 SARS-CoV-2 감염 위험이 가장 높다는 사실을 발견했습니다[15]. 동시에, 결정 구조 분해능, 표면 플라즈몬 공명 분석 및 분자 역학 시뮬레이션을 사용하여 스파이크 단백질에 대한 다양한 ACE2 오솔로그의 결합 친화도를 평가했습니다[15,16,-17]. 이러한 연구는 SARS-CoV-2의 숙주 범위에 대한 귀중한 정보를 제공하지만, 예측에는 실험적 검증이 필요합니다. 더욱이, 바이러스 침입과 관련된 ACE2 이외의 숙주 요인의 영향은 이러한 예측에서 과소평가되었습니다[15, 18, 19].

0.05), between VSVΔG*-noG and VSVΔG*-SARS (cor = −0.0324, p > 0.05), and between VSVΔG*-noG and VSVΔG*-MERS (cor = −0.0723, p > 0.05)./p>90% as the filtering threshold [42]. The mapping rates across the dataset ranged from 9.63% to 66.58%. Finally, 18,552 unique protein-coding genes were obtained as reference sequences./p>8.8%). Among them, humans, palm civets, and ferrets were identified as susceptible hosts for SARS-CoV and SARS-CoV-2 based on in vivo analyses (Table S2) [57]. In particular, 14.0% of Huh-7 (human cell line), 11.4% of Vero-E6 (green monkey cell line), 11.9% of Marc-145 (green monkey cell line), and 10.0% of MpuKi.2 (ferret kidney cell line) were transduced, which confirmed that these cell lines are highly susceptible to SARS-CoV-2, as found in previous studies [28, 58]. We noted that palm civet kidney cells (PlKi) were highly susceptible to VSVΔG*-SARS2, as palm civets have been recognized as one of the replication hosts of SARS-CoV [8, 59] (Fig. 1, Fig. S2). Importantly, ferret (Mustela putorius furo) kidney cells (MpuKi.2) also were highly susceptible to SARS-CoV-2. Experimental studies have shown that ferrets are susceptible to SARS-CoV-2 [23, 51, 60,61,62]. Primary cells cultures derived from Thomas's horseshoe bat and the king horseshoe bat were found to be more sensitive to VSVΔG*-SARS2 than the human Huh-7 cell line (Fig. 1, Table S1), suggesting they may serve as likely hosts for SARS-CoV-2./p> 0.05), 6.33 × 10-5 (logλ = −192.22, p > 0.05), and 0.74 (logλ = −174.13, log0 = 1475.26, p = 0.09 × 10−2), respectively, indicating that closely-related taxa generally have similar susceptibility to VSVΔG*-MERS but not to VSVΔG*-SARS and VSVΔG*-SARS2. Consistently, VSVΔG*-SARS showed a more similar tropism profile with VSVΔG*-SARS2 (R2 = 0.61, p < 0.001, phylogenetic generalized least squares test) than with VSVΔG*-MERS (R2 = 0.29, p < 0.001, phylogenetic generalized least squares test). In particular, the 83 cell cultures infected by VSVΔG*-SARS displayed a transduction rate of 0–38.4% (Fig. 1). Overall, 38 cell cultures were minimally (transduction rate of 0–1.1%), 23 slightly (1.1–3.8%), 10 moderately (3.8–8.9%), and 11 highly (8.9–38.4%) transduced by VSVΔG*-SARS. Cell cultures that showed the highest susceptibility to VSVΔG*-SARS were derived from domesticated ferrets, with 38.4% of ferret kidney MpuKi.2 cells and 31.1% of ferret MpuKi.1 cells transduced. This represents a 2.6-fold and 2.0-fold increase compared to that of human cells (Huh-7) (Fig. 1, Fig. S4, Table S1). This is noteworthy as ferrets have been used as an animal model for SARS-CoV and experience clinical signs, including sneezing, fever, and diarrhea [63]. The cell culture that ranked highest after ferret kidney cells was derived from Thomas's horseshoe bat, which had a transduction rate of 37.2%, indicating that this species might also serve as an important host for SARS-CoV./p>

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