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高毒性进化枝 2 艰难梭菌的出现与严重症状有关，占全球感染的 20% 以上。TcdB 是艰难梭菌的主要毒力因子，进化枝 2 菌株专门表达两种 TcdB 变体（TcdB2 和 TcdB4），它们使用与经典 TcdB 不同的未知受体。
2022年3月17日，西湖大学陶亮及李颜颜共同通讯（罗建华、杨琦、张晓峰、张媛媛及万里为共同第一作者）在Cell 在线发表题为“TFPI is a colonic crypt receptor for TcdB from hypervirulent clade 2 C. difficile”的研究论文，该研究对 TcdB4 进行了 CRISPR/Cas9 筛选，并将组织因子途径抑制剂 (TFPI) 确定为其受体。
使用冷冻电镜，该研究确定了具有 TFPI 的全长 TcdB4 的复合结构，定义了 TcdB 的共同受体结合区域。该区域内的残基变异将主要的 TcdB 变异分为 2 类：一类识别 Frizzled (FZD)，另一类识别 TFPI。TFPI在肠腺中高度表达，重组TFPI保护结肠上皮免受TcdB2/4的侵害。 总之，这些发现将 TFPI 确立为来自艰难梭菌进化枝 2 的 TcdB 的结肠隐窝受体，并揭示了 CDI 发病的新机制。
艰难梭菌感染 (CDI) 是发达国家院内和社区获得性腹泻和胃肠炎相关死亡的主要原因，在美国每年约有 50 万例病例和 15,000 例死亡。近年来，由于超毒株的出现和广泛传播，CDI 的全球负担已经加剧。致病性艰难梭菌产生 3 种致病性相关外毒素：毒素 A (TcdA)、毒素 B (TcdB) 和艰难梭菌转移酶 (CDT) 。艰难梭菌利用这些毒素破坏肠上皮屏障，造成组织损伤并获得营养，引发或抑制炎症，并促成定植。在这 3 种毒素中，TcdB 在引起胃肠道疾病中起关键作用，因为所有致病性艰难梭菌都含有功能性 tcdB 基因，并且缺乏 TcdB，但不包括 TcdA 或 CDT，可能会大大减弱动物模型中临床菌株的毒力。TcdB 是大梭菌毒素 (LCT) 家族的成员，它通过受体介导的内吞作用进入靶细胞并将小鸟苷三磷酸酶 (GTPase) 蛋白糖基化，导致细胞骨架功能障碍和最终细胞死亡。最近的基因组和功能研究报告称，TcdB 可分为至少 8 种天然变体/亚型，其中 1 至 4 型是与人类疾病相关的主要变体。在结肠中，原型1 型（TcdB1）和 3 型 TcdB（TcdB3）利用 Wnt 受体卷曲蛋白（FZDs）破坏上皮屏障和硫酸软骨素蛋白多糖 4（CSPG4）损害肠上皮下肌成纤维细胞层。来自多位点序列分型 (MLST) 进化枝 2 的艰难梭菌菌株，也称为高毒性进化枝，专门表达不识别 FZD 的两种 TcdB 变体（TcdB2 和 TcdB4）。这些 TcdB 变体如何靶向肠上皮以引发损伤仍然未知。在这里，该研究对 TcdB4 进行了全基因组 CRISPR-Cas9 筛选，并将 TFPI 确定为宿主受体。为了进一步了解 TcdB 受体特异性的分子基础，该研究使用冷冻电子显微镜 (cryo-EM) 确定了与其受体 TFPI 复合的全长 TcdB4 的结构。基于结构和系统发育分析，该研究确定 TcdB 具有与 TFPI 或 FZD 相互作用的关键受体结合区。该研究进一步验证了由包括 ST01/RT027 在内的几种臭名昭著的菌株产生的 TcdB2 也能识别 TFPI。TFPI 介导的中毒是肠道隐匿性损伤和上皮破坏的原因，也可能是系统性感染期间急性肾损伤的原因。最后，该研究证明了同时阻断 TFPI 和 CSPG4 结合位点是中和进化枝 2 艰难梭菌 TcdB 的最佳策略，因此可以开发用于预防和治疗进化枝 2 艰难梭菌引起的 CDI。
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00181-7#%20
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