由于有七种已知的人类冠状病毒以及许多其他人类冠状病毒仍居住在动物种群中，种间传播的风险和影响人类的新毒株的出现是一个永远存在的危险。但是，进入全球COVID-19大流行已经一年多了，预防和治疗的选择是有限的。
广谱抗冠状病毒可以满足巨大的医疗需求，并有助于遏制由于种间传播而引起的未来暴发。因此，鉴定对冠状病毒复制必不可少的常见宿主因素，是开发广谱抗病毒治疗剂的重要因素。
一项全基因组 CRISPR研究由《自然遗传学》报道，由来自里加研究所和比利时Vlaams生物技术研究所的研究小组进行，鉴定了病毒特异性宿主因子和共享宿主因子，这些因子可用于开发抗SARS的药物-CoV-2和人类冠状病毒229E（引起普通感冒的病毒之一）。
研究人员写道：“我们发现SARS-CoV-2需要溶酶体蛋白TMEM106B才能感染人细胞系和原代肺细胞。” “ TMEM106B过表达增强了SARS-CoV-2感染以及伪病毒感染，表明在病毒进入中起作用。”
研究人员在检查了COVID-19患者气道细胞的单细胞RNA测序结果后得出结论，该蛋白的表达与COVID-19感染相关。
该论文解释说：“ TMEM106B是一种274个氨基酸的跨膜蛋白，位于内体和溶酶体中，可控制溶酶体的大小，数量，迁移率和运输。” “ TMEM106B的特征很差，并且由于它在额颞痴呆中的作用，直到最近才受到关注，额颞痴呆是衰老前神经变性的第二大诱因。”
以前的研究表征了冠状病毒的进入步骤，但是在病毒生命周期的后续步骤（包括受体结合，胞吞作用，融合，病毒蛋白翻译，基因组复制，病毒体组装和释放）的了解却很少。这些功能各自可以为药物开发提供合适的目标。
使用基于CRISPR的遗传筛选，研究人员，包括相应的作者Jim Baggen和Dirk Daelemans，还“确定3型磷酸肌醇3激酶（PI3K）是SARS-CoV-2，HCoV-229E和HCoV- OC43。” 后者与普通感冒以及脑炎有关。因此，靶向PI3K可能会抑制那些冠状病毒的感染。
该研究人员解释说：“研究人员团队在人类Huh7细胞系中进行了基于CRISPR的全基因组筛选，而没有引入外源受体，因为我们的SARS-CoV-2菌株在这些细胞中诱导了明显的细胞病变作用。”
除了找到编码“劣质” TMEM106B蛋白和PI3K宿主因子的“显着富集” TMEM106B基因外，低严格性筛选还鉴定出大量其他富集基因。
尽管许多基因被打折，但还是有少数脱颖而出。他们包括PIK3C3基因，该基因参与内吞运输和自噬。TMEM41B，参与自噬；EXT1和ITGB6，它们是细胞表面受体表达所必需的；OSBPL9，PTDSS1和TMEM30A与脂质稳态有关；CCZ1B，PTPN23和RSG1，它们参与膜和/或囊泡运输。
验证显示，敲除TMEM106B对SARS-CoV的抵抗力最强。研究人员指出，靶向PIK3C3，TMEM41B，EXT1，OSBPL9和TMEM30A的sgRNA也表现出显着的耐药性。
值得注意的是，某些基因仅在使用sgRNA池时才对病毒具有抗性。该论文指出，剔除EXT1而不是ITGB6也是有保护作用的。此外，它指出EXT1编码exostosis-1，其参与硫酸乙酰肝素的合成。因此，研究人员建议，正如其他人也指出的那样，硫酸乙酰肝素可能有助于控制COVID-19。
当然，没有一个基因拥有预防SARS-CoV-2感染的关键。研究小组指出，为了使治疗最有效，它应涉及TMEM106B以及“与硫酸乙酰肝素合成（EXT1），自噬（PIK3C3和TMEM41B）和脂质转运（OSBPL9和TMEM30A）有关的基因”。
其他实验确定TMEM106B是“人类细胞生产性SARS-CoV2感染所需的真正的前病毒宿主因子”。显然，这与刺突介导的进入人类细胞有关。
在进行这项研究时，其他六个小组进行了类似的全基因组CRISPR筛选，以鉴定SARS-CoV-2复制的宿主因子。这些研究涉及多个不同的宿主细胞。毫不奇怪，涉及相同细胞类型的筛选具有最大的相似结果。
在这项研究中最常发现的50个基因中，有33个是在两次或更多次筛选中被鉴定出来的，其中有8个在比利时研究中被鉴定出来。也许更相关的是，其中四个屏幕标识了ACE2。除由比利时小组鉴定的EXT1，ARPC4和TMEM106B基因外，三个鉴定出的CTSL，从而独立地证实了那些结果。
另外两项研究检查了冠状病毒的复制。他们还确定了ANPEP，PIK3C3和TMEM41B基因对复制至关重要。
作者建议，在A549筛查中未找到TMEM106B，因为它可能“当细胞被高ACE2水平饱和时可能不需要”，并补充说ACE2水平“在我们的细胞中可能比在A549细胞中更低”在这些屏幕中使用。同样，在VeroE6细胞中也未鉴定到TMEM106B，这表明它们可能对人类细胞具有特异性，因此在提取Vero E6细胞的非洲绿猴中不存在。
研究人员推测，TMEM106B在SARS-CoV-2感染途径中表达的重要性使其可以作为COVID-19严重程度的预后生物标志物，这是由于过表达使病毒能够进入正常细胞的可能性所致。
他们写道，或者，TMEM106B的较高表达水平可能是由SARS-CoV-2感染本身引起的。
第三种选择是TMEM106B可能促进内体酸化，从而简化SARS-CoV-2基因组进入细胞质的过程。显然，还有很多事情需要学习。
这九项研究合在一起表明，SARS-CoV-2可能比最初认为的涉及更多的细胞受体。因此，在SARS-CoV-2和其他冠状病毒感染的背景下，多重筛选和组合数据对于全面了解宿主因素及其依赖性至关重要。