新冠疫情暴發(fā)之后,在全世界的共同努力下,多款新冠疫苗和治療藥物以史無前例的速度被開發(fā)出來,并展示了良好的預(yù)防和治療效果。然而,隨著疫情的擴(kuò)散和持續(xù),新冠突變株不斷出現(xiàn),嚴(yán)重威脅了現(xiàn)有的疫苗和藥物的效果。
2022年1月20日,美國西北大學(xué)范伯格醫(yī)學(xué)院劉慧平、方德宇等人在 Nature Commnications 期刊發(fā)表了題為:Circulating ACE2-expressing extracellular vesicles block broad strains of SARS-CoV-2 的研究論文。
研究團(tuán)隊(duì)從新冠患者血液中發(fā)現(xiàn)了一類細(xì)胞釋放的攜帶ACE2蛋白的細(xì)胞外囊泡(evACE2),他們攜帶有ACE2蛋白,而ACE2正是新冠病毒感染人體細(xì)胞的受體。這是人體的天然抗病毒反應(yīng),病癥越嚴(yán)重的患者血液中的evACE2水平越高。
這些表達(dá)ACE2的細(xì)胞外囊泡(evACE2)能夠在體外阻斷不同冠狀病毒變體對(duì)細(xì)胞的感染。而通過鼻噴遞送給小鼠后,能夠保護(hù)小鼠免受新冠病毒的傷害。
據(jù)悉,劉慧平、方德宇已經(jīng)創(chuàng)立了一家初創(chuàng)公司Exomira,目前正在尋找行業(yè)伙伴來進(jìn)一步開發(fā)這種療法。
細(xì)胞外囊泡(Extracellular Vesicles,EVs) ,由細(xì)胞釋放的各種具有膜結(jié)構(gòu)的囊泡結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱,根據(jù)囊泡直徑大小可以大體分為:凋亡小體、微泡、外泌體等幾種類型。
細(xì)胞外囊泡最初被認(rèn)為是細(xì)胞碎片,并且因此被忽視,但現(xiàn)在越來越多的研究表明,細(xì)胞外囊泡通過轉(zhuǎn)移不同的貨物(包括蛋白質(zhì)、DNA、miRNA、lncRNA、circRNA,以及mRNA)參與生理活動(dòng)和病理變化中的細(xì)胞間通訊,對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移、侵襲等有重要作用,還可以作為疾病診斷和預(yù)后循環(huán)生物標(biāo)志物的重要載體。
我們知道,新冠病毒通過其刺突蛋白(S蛋白)與宿主細(xì)胞表面的的ACE2受體結(jié)合,從而進(jìn)入人體細(xì)胞并感染。
而研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),新冠患者的血液中存在表達(dá)ACE2的細(xì)胞外囊泡(evACE2),而健康人群則沒有,而且病癥越嚴(yán)重的新冠患者的血液中的evACE2水平就越高,這表明evACE2是人體對(duì)抗新冠感染的自然反應(yīng)。
在體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中,evACE2能夠阻斷新冠S蛋白與人體細(xì)胞的結(jié)合,其效率是重組人 ACE2蛋白的120至135倍。進(jìn)一步的新冠假病毒實(shí)驗(yàn)顯示,evACE2能夠中和病毒,保護(hù)人體細(xì)胞免受感染。而且,已經(jīng)感染新冠病毒后再添加evACE2,還能夠降低病毒載量,減少細(xì)胞的進(jìn)一步損失。
新冠病毒被evACE2捕獲后,要么無害地被束縛在周圍,要么被巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞清除,從而無法感染人體細(xì)胞。
更重要的是,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),evACE2不僅能夠有效阻斷新冠病毒原始毒株,對(duì)Alpha、Beta和Delta等突變株同樣有效。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步在表達(dá)人類ACE2的小鼠模型上進(jìn)行了測(cè)試,在高劑量新冠病毒感染的小鼠模型中,鼻噴evACE2治療保護(hù)了80%的小鼠,其肺部的病毒載量也顯著降低,而對(duì)照組幾乎所有小鼠均表現(xiàn)出重癥,體重減輕超過20%。
現(xiàn)有的新冠病毒疫苗和治療性抗體藥物,正在受到突變株的挑戰(zhàn),以色列的一項(xiàng)最新真實(shí)世界研究顯示,第四針加強(qiáng)注射仍然不能有效防止快速傳播的Omicron的突破性感染。而美國也于2021年12月暫停了禮來(Eli Lilly)和再生元(Regeneron)的新冠單抗藥物,原因是其對(duì)Omicron的療效降低。
幾乎所有的新冠疫苗和治療性抗體都是針對(duì)病毒的S蛋白,盡管新冠病毒不斷突變,但它們?nèi)匀皇峭ㄟ^ACE2受體來進(jìn)入和感染人類細(xì)胞。evACE2通過與人體細(xì)胞表面的ACE2競爭,作為誘餌吸引新冠病毒,因此不管新冠病毒如何突變,都能有效阻斷其感染。(生物谷世聯(lián)博研Bioexcellence)
小編推薦會(huì)議
2022(第六屆)細(xì)胞外囊泡前沿與轉(zhuǎn)化大會(huì)
http://meeting.世聯(lián)博研Bioexcellence/2022Exosomes/intro
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