新冠病毒:较真丨阻止新冠病毒入侵,萘莫司他可能比瑞德西韦更有效( 二 )


二、TMPRSS2是如何被发现的
萘莫司他抑制冠状病毒感染的相关研究 , 还要从2010年发表于美国微生物学会《病毒学杂志》的一篇文章说起 。 该文章标题为“跨膜丝氨酸蛋白酶2(TMPRSS2)有效激活严重急性呼吸系统综合症冠状病毒(SARS-CoV)刺突蛋白”(_本文原题见下图) 。 研究人员来自日本国立传染病研究所病毒学部和病理学部 , 以及日本兽医与生命科学大学兽医学院 。
新冠病毒:较真丨阻止新冠病毒入侵,萘莫司他可能比瑞德西韦更有效
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这篇文章从现有的SARS-CoV的受体ACE2不能解释病毒的体内组织细胞嗜性(ACE2在很多组织中都表达 , 但病毒却主要侵袭肺部)的角度出发 , 认为病毒感染过程中还存在有别于ACE2的宿主决定因子 , 并最终鉴定出来了TMPRSS2 。 这个分子高表达于肺上叶 , 研究发现它能激活SARS病毒的S蛋白 , 并诱导病毒与靶细胞融合 , 促进其感染 。
该研究利用非洲绿猴肾细胞(Vero)来表达TMPRSS2以供研究 。 在SARS-CoV感染时 , 多个细胞可以被诱导形成合胞体(syncytia) , 合胞体是病毒感染细胞之后产生的一种病变 , 指很多个细胞融合在了一起 , 形成有很多细胞核的巨大细胞 。
研究发现 , 在表达TMPRSS2的细胞中产生的病毒 , 其S蛋白并不被同细胞的TMPRSS2裂解 , TMPRSS2促进SARS-CoV的感染是在入胞阶段 , 而不是融合已经完成的阶段 。 TMPRSS2影响病毒入胞 , 但不影响病毒复制的其他阶段 。
新冠病毒:较真丨阻止新冠病毒入侵,萘莫司他可能比瑞德西韦更有效
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最后一个有意思的实验是发现TMPRSS2必须要在S蛋白对面的膜上表达才能激活S蛋白 , 从而形成合胞体 , 也就是说 , TMPRSS2促进病毒感染这个过程 , 对TMPRSS2和病毒S蛋白的空间定位是有要求的 , TMPRSS2不切割本细胞病毒的S蛋白 , 只切割对面的待融合细胞病毒的S蛋白 。
【新冠病毒:较真丨阻止新冠病毒入侵,萘莫司他可能比瑞德西韦更有效】
新冠病毒:较真丨阻止新冠病毒入侵,萘莫司他可能比瑞德西韦更有效
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三、如何利用这个特点去寻找有效药物
还是日本的团队 。 作者分别来自日本东京大学医学研究所亚洲传染病研究中心 , 日本东京国立传染病研究所第三病毒部 , 中国科学院生物物理研究所结构病毒学与免疫学研究室等 。
2016年 , 他们在美国微生物学会的《抗微生物药物和化学疗法》杂志发表了一篇题为“以分裂蛋白为基础的细胞-细胞融合实验鉴定出萘莫司他是中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)S蛋白介导的膜融合的有效抑制剂”的文章(_本文原题见下图)。
新冠病毒:较真丨阻止新冠病毒入侵,萘莫司他可能比瑞德西韦更有效
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这篇文章建立了一种筛选体系 , 通过靶细胞上表达MERS-CoV的受体CD26和TMPRSS2这个酶 , 同时细胞内有一半的蛋白质亚基(绿色);效应细胞上表达刺突蛋白S , 同时细胞内有另一半的蛋白质亚基(蓝色) , 两个细胞融合以后 , 两个亚基配对 , 这样就可以发光了 。 通过荧光强度可以推测细胞融合的量 。
新冠病毒:较真丨阻止新冠病毒入侵,萘莫司他可能比瑞德西韦更有效
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利用这个体系 , 他们筛选了1017种FDA批准的药物 , 使用的浓度统一是1个微摩尔(1μM) , 结果发现萘莫司他的抑制效果好得不得了 , 产生的荧光强度只有对照的1.66% , 并且排除了药物本身对荧光的影响 , 也就是说 , 筛选到的萘莫司他能有效抑制两个细胞的融合 , 以抑制病毒感染 。


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