新型冠狀病毒SARS-CoV-2導(dǎo)致2019年冠狀病毒病（COVID-19），如今正在全球肆虐。疫苗是控制大流行迫切需要的必要對策。目前還沒有針對SARS-CoV-2的人類疫苗，但大約有120種候選疫苗正在研發(fā)中。

SARS-CoV-2與另外兩種密切相關(guān)的高致病性病毒SARS-CoV和 MERS-CoV同屬冠狀病毒科β冠狀病毒屬。SARS-CoV-2有一個(gè)大小為30kb的正義、單鏈RNA基因組。它的核衣殼蛋白（N）和由膜蛋白（M）、包膜蛋白（E）以及刺突蛋白（S）組成的外膜包覆著它的基因組。

圖片來自NIH。

與SARS-CoV一樣，SARS-CoV-2的S蛋白通過受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域（RBD）與它們共同的受體血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2（ACE2）結(jié)合，介導(dǎo)病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞。在此之前，科學(xué)家們已經(jīng)證實(shí)，SARS-CoV和MERS-CoV的RBD包含主要的構(gòu)象依賴性中和表位，并能夠在免疫動物中引起強(qiáng)效的中和抗體，因而是有希望的疫苗開發(fā)靶標(biāo)。此外，S蛋白的RBD也是藥物開發(fā)的靶標(biāo)。

與此同時(shí)，人們迫切需要利用人類疾病相關(guān)的細(xì)胞構(gòu)建新的模型，來研究SARS-CoV-2生物學(xué)特性和促進(jìn)藥物篩選。鑒于SARS-CoV-2主要感染呼吸道，在一項(xiàng)新的研究中，來自美國威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院、芝加哥大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)和中國上海交通大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究人員利用人多能性干細(xì)胞（human pluripotent stem cell, hPSC）開發(fā)出一種肺部類器官（lung organoid）模型（下稱hPSC-LO）。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Identification of SARS-CoV-2 Inhibitors using Lung and Colonic Organoids”。

hPSC-LO，特別是肺泡II型樣細(xì)胞，可被SARS-CoV-2感染，并在SARS-CoV-2感染后表現(xiàn)出強(qiáng)勁的趨化因子表達(dá)，這與COVID-19患者中觀察到的情況相似。這些患者中近25％的人也有胃腸道癥狀，這與更糟糕的COVID-19臨床結(jié)果相關(guān)。

與此同時(shí)，作為對hPSC-LO的補(bǔ)充，這些研究人員也利用hPSC構(gòu)建出結(jié)腸類器官（hPSC-CO）來探究結(jié)腸細(xì)胞對SARS-CoV-2感染的反應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn)，多種結(jié)腸細(xì)胞類型，特別是腸上皮細(xì)胞（enterocyte），表達(dá)ACE2，并且可被SARS-CoV-2感染。

利用hPSC-LO，這些研究人員對美國食品藥品管理局（FDA）批準(zhǔn)的藥物進(jìn)行了高通量篩選，并鑒定出SARS-CoV-2的細(xì)胞進(jìn)入抑制劑，包括伊馬替尼（imatinib）、霉酚酸（mycophenolic acid, MPA）和鹽酸阿的平（quinacrine dihydrochloride, QNHC）。這些藥物在生理相關(guān)水平下的處理顯著抑制了SARS-CoV-2對hPSC-LO和hPSC-CO的感染。

這些數(shù)據(jù)共同表明，受到SARS-CoV-2感染的hPSC-LO和hPSC-CO可以作為研究SARS-CoV-2感染的疾病模型，并為通過藥物篩選確定候選的抗COVID-19藥物提供了寶貴的資源。（生物谷 Bioon.com）

小編推薦會議 2021（第一屆）3D細(xì)胞培養(yǎng)與類器官研討會

http://count.medsci.cn/link/redirect/f056d462698e671a