|
2020年2月28日/醫(yī)麥客新聞 eMedClub News/--今日，頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell 雜志在線發(fā)表了一篇題為《SARS-CoV-2 cell entry depends on ACE2 and TMPRSS2 and is blocked by a clinically-proven protease inhibitor》的文章中，揭示了新冠病毒入侵細(xì)胞所需的關(guān)鍵蛋白，并指出一種在日本獲批上市的蛋白酶抑制劑在實(shí)驗(yàn)中展現(xiàn)了抑制效果，有望成為潛在的治療方案。 
▲ 圖片來源：cell 值得注意的是，這篇文章雖然已經(jīng)得到了同行評議，并已被Cell所接受，但還沒有完成最終的校對工作，因此文中可能存在一些細(xì)節(jié)上的錯(cuò)誤。該期刊表示，之所以提前把這篇文章發(fā)表出來，是為了盡早讓更多人看到其中的信息。
新冠病毒通過S蛋白結(jié)合ACE2蛋白入侵細(xì)胞 在該研究中，研究人員利用攜帶冠狀病毒S蛋白和SARS病毒S蛋白的復(fù)制缺陷型水皰性口炎病毒（VSV）顆粒去感染一系列人類和動物的細(xì)胞系，發(fā)現(xiàn)兩種病毒感染的細(xì)胞系的表達(dá)譜一致，這說明了新冠病毒和SARS選擇的受體一致。且經(jīng)過序列比對分析發(fā)現(xiàn)，SARS病毒與ACE2受體結(jié)合的幾個(gè)關(guān)鍵氨基酸，在新冠病毒中為保守性。相對的，另外一些不結(jié)合ACE2的冠狀病毒的受體結(jié)合域中的關(guān)鍵氨基酸，不存在于新冠病毒中。這表明了新冠病毒與SARS病毒一樣，利用ACE2進(jìn)入細(xì)胞。
▲ 新冠病毒和SARS病毒感染的細(xì)胞類型基本一致（圖片來源：marlin-prod.literatumonline）隨后，研究人員利用了一種名為BHK-21的細(xì)胞系，BHK-21對SARS病毒和新冠病毒不敏感，且這兩種病毒也無法有效入侵BHK-21細(xì)胞。研究人員使BHK-21細(xì)胞定向表達(dá)人類和蝙蝠ACE2、人類DPP4（MERS病毒使用的受體）、以及人類APN（另外一種不嚴(yán)重的冠狀病毒結(jié)合的受體）。然后讓SARS病毒和新冠病毒感染，結(jié)果表明，人類和蝙蝠ACE2定向表達(dá)使得新冠病毒和SARS病毒在各自的S蛋白的驅(qū)動下進(jìn)入了原本不敏感的BHK-21細(xì)胞。▲ 新冠病毒和SARS病毒感染表達(dá)ACE2的BHK-21細(xì)胞（圖片來源：marlin-prod.literatumonline）此外，研究人員發(fā)現(xiàn)抑制ACE2的血清，也能夠抑制新冠病毒和SARS病毒入侵BHK-21細(xì)胞。以上結(jié)果都表明了新冠狀病毒入侵細(xì)胞是通過細(xì)胞表面的ACE2受體。
新冠病毒的S蛋白由TMPRSS2啟動 在確定了新冠病毒與SARS病毒一樣，是通過利用S蛋白結(jié)合人體細(xì)胞表面的ACE2蛋白進(jìn)入細(xì)胞之后。研究人員接下來對新冠病毒進(jìn)入細(xì)胞對蛋白酶依賴性的研究。對于SARS病毒而言，可以通過CatB/L和TMPRSS2兩種蛋白酶來促進(jìn)S蛋白的啟動。然而，TMPRSS2在肺部病毒靶細(xì)胞中表達(dá)，而且進(jìn)入TMPRSS2+細(xì)胞系是由TMPRSS2促進(jìn)，并且部分不依賴CatB/L。為了證明在新冠病毒感染中，TMPRSS2和CatB/L哪個(gè)更為關(guān)鍵，研究者單獨(dú)評估了CatB/L和TMPRSS2的作用。研究人員使用了氯化銨，氯化銨可以提高內(nèi)體pH值，從而阻斷CatB/L的活性。研究發(fā)現(xiàn)，在氯化銨處理的細(xì)胞系中，強(qiáng)烈抑制了病毒進(jìn)入293T細(xì)胞（TMPRSS2-），但在抑制病毒進(jìn)入Caco-2 細(xì)胞（TMPRSS2+）的效率較低。目前有一種在日本獲批上市的TMPRSS2抑制劑Camostat mesylate。研究人員利用Camostat來抑制TMPRSS2，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Camostat有效阻止了病毒進(jìn)入Caco-2（TMPRSS2+）細(xì)胞，但沒有阻止病毒進(jìn)入293T（TMPRSS2-）細(xì)胞。而CatB/L抑制劑E64d具有相反的作用效果。此外，TMPRSS2的定向表達(dá)挽救了E64d對2019-nCoV-S驅(qū)動的病毒進(jìn)入細(xì)胞的抑制，這表明新冠病毒的S蛋白由TMPRSS2啟動。
▲ Camostat與E64d對病毒進(jìn)入細(xì)胞的抑制作用對比（圖片來源：marlin-prod.literatumonline）
新冠病毒潛在的治療藥物 最后，研究人員們指出新冠病毒的傳播可能還取決于TMPRSS2的活性，而抑制TMPRSS2活性的camostat mesylate已經(jīng)在日本獲批上市，盡管獲批的適應(yīng)癥為慢性胰腺炎，但是在研究中，表現(xiàn)具有抗病毒的潛力，可以考慮利用該化合物或相關(guān)化合物來治療感染新冠病毒的患者。 
▲ camostat mesylate 1.https://marlin-prod./pb-assets/journals/research/cell/CELL_S0092-8674%2820%2930229-4.pdf
|
