原标题:科学家在对抗COVID-19的斗争中发现了新的潜在治疗目标 来源:cnBeta.COM
南加州大学凯克医学院的研究人员发现了一个新的目标和一种潜在的新疗法,可以为对抗COVID-19及其背后的一些病毒变种提供额外的治疗方法。疫苗的迅速发展为打击致命的SARS-CoV-2病毒的传播提供了一个重要的工具,但是新的变异体的出现和免疫抑制者在接种疫苗后无法产生有效的免疫反应所带来的群体免疫挑战表明,需要额外的解决方案来最大化保护。
发表在《生物化学杂志》上的一项新的南加州大学的研究揭示了针对一种名为GRP78的分子伴侣的疗法如何能够对COVID-19和未来出现的其他冠状病毒提供额外保护。
像GRP78这样的伴侣是帮助调节蛋白质正确折叠的分子,特别是当细胞处于压力之下时。但在某些情况下,病毒可以劫持这些伴侣蛋白来感染目标细胞并在那里繁殖和传播。GRP78已被牵涉到其它严重病毒的传播中,如埃博拉和寨卡。
GRP78在COVID-19中扮演的角色也不止一个。虽然研究表明,导致COVID-19的病毒SARS-CoV-2通过与细胞表面的ACE2受体结合来感染细胞,但南加州大学凯克医学院的研究人员考察了GRP78是否也有作用。他们发现GRP78作为ACE2和SARS-CoV-2之间的共同受体和稳定剂,加强了对病毒穗状蛋白的识别,使病毒更有效地进入宿主细胞。
这项研究提供了支持计算机模型预测的第一个实验证据,证明了GRP78在细胞中与SARS-CoV-2的尖峰蛋白结合。有趣的是,计算机模型进一步显示,传染性更强的COVID-19变种与GRP78的结合更强。
此外,研究小组发现,GRP78还与ACE2结合并充当其调节器--将该蛋白带到细胞表面,这为SARS-CoV-2提供了更多的结合点和感染细胞。这样一来,针对GRP78的疗法在保护和治疗感染COVID-19的人方面可能比单纯的疫苗更有效,特别是当涉及到不能接种疫苗的人和可能绕过疫苗保护但仍然依赖GRP78进入和生产的变种时。
作为一个伴侣分子,GRP78的工作是在内质网(ER)中折叠蛋白质,这是一个蛋白质生产工厂。在压力下,包括由SARS-CoV-2感染引起的压力,GRP78被运送到细胞表面。在那里,它促进了ACE2和SARS-CoV-2的尖峰蛋白之间的结合,导致了病毒进入的效力增强。一旦进入细胞,已知病毒会劫持ER蛋白折叠机制,其中GRP78是一个关键角色,以产生更多的病毒蛋白。
这一过程在受到糖尿病或癌症等其他疾病压力的细胞中可能会加强,这可能是有潜在健康状况的人更容易感染SARS-CoV-2的原因之一。
为了研究GRP78在SARS-CoV-2感染中的作用,研究人员用人源化单克隆抗体(hMAb159)处理肺上皮细胞,已知该抗体能从细胞表面去除GRP78,并且在小鼠模型中没有不良影响。干预措施清除了GRP78并减少了细胞表面的ACE2,减少了SARS-CoV-2能够附着的目标数量。
这些发现使研究人员得出结论,去除细胞表面GRP78的干预措施,如hMAb159,可以减少SARS-CoV-2的感染,并抑制感染者中COVID-19的传播和严重程度。
健康细胞需要一部分GRP78来正常运作。然而,受压的细胞,如病毒感染或癌细胞,需要更多的GRP78来生存和繁殖,因此减少体内GRP78数量的治疗方法可以减少SARS-CoV-2感染和扩散的严重性,而没有不良影响。
虽然这项研究使用了一种单克隆抗体,但研究人员说,还有其他药剂可以用来减少GRP78的数量或活性,为潜在的药物解决方案创造了多种途径来针对GRP78。GRP78可以成为与现有疗法相结合的通用目标,不仅可以打击COVID-19,而且还可以打击其他依赖GRP78进行感染的致命性病毒。
该研究小组的下一步是通过动物研究进一步探索这些发现。
虽然这项研究使用了一种单克隆抗体,但研究人员说,还有其他药剂可以用来减少GRP78的数量或活性,为潜在的药物解决方案创造了多种途径来针对GRP78。