Science：利用經過基因改造的人ACE受體作為誘餌引誘新冠病毒，阻斷感染

來源：作者：人氣：-發表時間：2020-08-05 14:10:00【大中小】

新型冠狀病毒SARS-CoV-2導致2019年冠狀病毒病（COVID-19），如今正在全球肆虐。隨著COVID-19疫情持續蔓延，科學家和醫療服務提供者正在尋找方法，以防止這種冠狀病毒暴露后感染組織。

在一項新的研究中，來自美國伊利諾伊大學香檳分校等研究機構的研究人員指出利用誘餌受體（decoy receptor）---一種經過改造的自由漂浮的受體蛋白---引誘SARS-CoV-2，這樣這種誘餌受體就可結合這種病毒并阻止感染。相關研究結果于2020年8月4日在線發表在Science期刊上，論文標題為“Engineering human ACE2 to optimize binding to the spike protein of SARS coronavirus 2”。論文通訊作者為伊利諾伊大學香檳分校的的生物化學教授Erik Procko博士。

要感染人類細胞，病毒必須首先與細胞表面的受體蛋白結合。SARS-CoV-2是導致COVID-19的冠狀病毒，它與一種名為ACE2的受體結合。ACE2在調節血壓、血容量和炎癥方面發揮著多種作用。它存在于全身組織中，特別是在肺部、心臟、動脈、腎臟和腸道中。科學家們推測，與COVID-19相關的一系列癥狀可能源于這種冠狀病毒與ACE2結合并使得后者無法執行它的正常功能。

Procko說，“給予基于ACE2的誘餌受體可能不僅可以中和感染，而且還可能具有拯救失去的ACE2活性和直接治療COVID-19方面的額外好處。”

作為一種潛在的治療劑，誘餌受體比其他藥物有優勢：為了躲避它，病毒必須以某種方式變異，這就使得它的傳染性得以降低。

Procko說，“誘餌受體的一個好處是，它與天然受體非常相似。因此，病毒在不喪失與天然受體結合能力的情形下，不能輕易地適應以逃避中和。這意味著病毒獲得抵抗力的能力有限。”

雖然ACE2與SARS-CoV-2結合，但它并沒有為此進行優化，這意味著這種受體的微小突變可能會使得這種結合變得更強。Procko說，這使得它成為誘餌受體的理想候選物。

Procko檢查了2000多個ACE2突變，并產生了表面攜帶ACE2突變受體的細胞。通過分析這些細胞與SARS-CoV-2的相互作用，他發現了三種突變的組合使得這種受體與這種冠狀病毒的結合強度提高了50倍，這使得攜帶這三種突變的ACE2受體成為這種冠狀病毒的更具吸引力的靶標。

隨后，Procko構建出一種可溶性的基因改造受體。在從細胞上脫離下來后，這種可溶性受體懸浮在溶液中，作為誘餌受體與SARS-CoV-2自由互動。

Procko將他的發現發布到預印本服務器后，一位同事將他與美國陸軍傳染病醫學研究所聯系起來。Procko說，那里的研究人員與伊利諾伊大學生物化學教授David Kranz的實驗室一起，驗證了SARS-CoV-2病毒與這種誘餌受體之間的強親和力，可與迄今為止確定的最佳抗體相媲美。此外，他們還發現，這種誘餌受體不僅能在活組織培養物中與SARS-CoV-2結合，還能有效中和這種冠狀病毒，防止細胞被感染。

還需要開展進一步的研究來確定這種誘餌受體是否可以成為COVID-19的有效治療藥物或預防劑。

Procko說，“我們正在測試這種誘餌受體在小鼠身上是否安全穩定，如果成功的話，我們就希望在動物身上顯示出治療疾病的效果。我們希望這些數據能夠促進在人體身上開展臨床試驗。”他還在探索這種誘餌受體如何與其他冠狀病毒結合，如果這些冠狀病毒從蝙蝠傳播給人類，有可能成為未來的大流行病。