轉(zhuǎn)網(wǎng) 轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)

作者：Reduction C

導(dǎo)言：截至目前，新冠病毒尚無(wú)確認(rèn)有效的抗病毒療法，而越來(lái)越多的研究表明新冠病毒與SARS病毒的相似性并通過(guò)ACE2受體進(jìn)入人體細(xì)胞，那么，是否可以通過(guò)抑制SARS病毒進(jìn)入細(xì)胞的方法來(lái)套用于新冠病毒上呢？

昨日，頂尖學(xué)術(shù)雜志《Cell》在線發(fā)表了一篇關(guān)于新冠病毒的論文，細(xì)胞水平上揭示了新冠病毒入侵細(xì)胞所必需的關(guān)鍵蛋白，并且有一種上市蛋白酶抑制劑存在抑制效果，有望成為新冠病毒潛在的治療方案。目前這篇文章已經(jīng)過(guò)同行評(píng)議但還未編輯，Cell將未編輯版本搶先放出，可見(jiàn)該研究?jī)?nèi)容重要性。

1、找受體

之前的研究已經(jīng)指出冠狀病毒可以通過(guò)其S蛋白入侵細(xì)胞，而S蛋白的S1亞基則起著與細(xì)胞表面受體結(jié)合的重要作用。而在同時(shí)S蛋白上的特定位點(diǎn)也會(huì)被特定的蛋白酶切開(kāi)從而促進(jìn)病毒包膜與細(xì)胞膜的融合，進(jìn)而幫助病毒進(jìn)入細(xì)胞。

那么S蛋白是和細(xì)胞表面哪個(gè)受體結(jié)合呢？又需要哪些蛋白酶？不同的冠狀病毒不一樣，鑒于之前已經(jīng)有研究解析出了新冠病毒與ACE2受體的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)并且也有大量證據(jù)表明SARS和新冠病毒的相似性。作者很容易得到如下猜想：新冠病毒和SARS病毒是同樣通過(guò)ACE2受體進(jìn)入細(xì)胞呢？一個(gè)比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)應(yīng)運(yùn)而生：作者同時(shí)用SARS病毒和SARS-CoV-2去感染不同的細(xì)胞系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者易感的細(xì)胞幾乎一模一樣。緊接著又作了一個(gè)序列比對(duì)，發(fā)現(xiàn)就是SARS病毒和ACE2受體結(jié)合的幾個(gè)關(guān)鍵氨基酸，正好也能在新冠病毒里面發(fā)現(xiàn)。這些證據(jù)可能還不夠鐵，作者又補(bǔ)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。

圖1：SARS-CoV和SARS-CoV-2易感細(xì)胞相似

圖2：SARS-CoV-2和ACE2結(jié)合序列分析

這個(gè)實(shí)驗(yàn)稍微復(fù)雜點(diǎn)，研究者通過(guò)之前篩出來(lái)的一種對(duì)SARS和新冠病毒都不敏感的細(xì)胞系BHK-21，給這個(gè)細(xì)胞系強(qiáng)行分別表達(dá)了ACE2受體、DDP4受體（MERS病毒結(jié)合受體）以及APN受體（一種92年發(fā)現(xiàn)的冠狀病毒HCoV-229E結(jié)合受體）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)新冠病毒和SARS只能感染ACE2受體表達(dá)的BHK-21細(xì)胞系。

圖3：表達(dá)ACE2受體后新冠病毒和SARS病毒才能感染上述細(xì)胞

2、找蛋白酶

接下來(lái)這個(gè)問(wèn)題就是從之前SARS病毒研究中衍生出來(lái)的了，是否新冠病毒也可以和SARS病毒一樣，使用類(lèi)似的蛋白酶來(lái)切開(kāi)S蛋白，暴露活性位點(diǎn)呢？之前研究已經(jīng)表示, CatB/L和TMPRSS2兩種蛋白酶都能夠起到這樣的作用，協(xié)助病毒入侵細(xì)胞。

研究人員就此設(shè)計(jì)了兩組單一變量試驗(yàn)，首先是通過(guò)一種不表達(dá)TMPRSS2的細(xì)胞系來(lái)單獨(dú)評(píng)估CatB/L的作用，發(fā)現(xiàn)抑制了后者活性后，新冠病毒和SARS病毒都失去了入侵細(xì)胞的能力，這表明CatB/L這種蛋白酶在新冠病毒入侵細(xì)胞中起著作用。接著，研究者又評(píng)估了TMPRSS2這種蛋白酶的作用，他們通過(guò)一種叫做camostat mesylate的甲磺酸鹽，這種甲磺酸鹽被證明可以抑制TMPRSS2的活性，他們使用了對(duì)新冠病毒敏感的細(xì)胞，在使用camostat mesylate后，可以部分抑制新冠病毒侵入細(xì)胞，而在同時(shí)使用一種叫做E-64d的CatB/L蛋白酶抑制劑之后，新冠病毒入侵細(xì)胞的過(guò)程被完全抑制了。

圖4：對(duì)于表達(dá)TMPRSS2蛋白酶的細(xì)胞系，使用camostat可以部分抑制新冠病毒的入侵，聯(lián)合E-64d可以幾乎完全抑制

結(jié)論：令人欣喜的是，上述的這種蛋白酶抑制劑甲磺酸卡莫司他（camostat mesylate)是一種已經(jīng)在日本獲批上市的藥物，盡管其適應(yīng)癥與抗病毒無(wú)關(guān)（慢性胰炎的急性癥狀的緩解以及手術(shù)后逆流性食管炎），但是其依舊是一個(gè)潛在的治療思路，時(shí)間就是生命，希望后續(xù)科學(xué)家能夠繼續(xù)探索，早日發(fā)現(xiàn)有效藥物，加油！

參考文獻(xiàn)：Markus Hoffmann et al., (2020), SARS-CoV-2 cell entry depends on ACE2 and TMPRSS2 and is blocked by a clinically-proven protease inhibitor, Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2020.02.052

本文為轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處

原標(biāo)題：《Cell搶先發(fā)布：這種蛋白酶抑制劑可能對(duì)新冠病毒有效》

閱讀原文