如今,全球新冠肺炎累计确诊病例已经超过100万。自世界卫生组织(WHO)宣布全球大流行以来,新冠肺炎疫情正愈演愈烈,变得一发不可收。快速注射一剂安全、有效的新冠病毒疫苗,是全球77亿人民的共同愿望。
尽管中美两国已有进入 I 期人体临床试验的案例,但疫苗研发是一件十分耗时且缓慢的工作,至少从目前来看,从小范围观察疫苗的副作用和免疫反应,到大规模测试疫苗的有效性,这一过程至少还需要1年的时间。在缺乏有效治疗药物和预防疫苗的当下,科学家仍在尝试其他解决方案。
一项发表在《细胞》杂志的新研究,为我们带来了新的解决方案。
来自瑞典、西班牙、澳大利亚等国家的多位研究学者,共同提出了一种预防新冠病毒感染的新思路,他们试图使用体外纯化的人类重组 ACE2蛋白来预防新冠病毒的感染。
人体中的 ACE2蛋白是新冠病毒的主要受体,是一种能催化血管紧张素 I 转化为血管紧张素或血管紧张素 II 转化为血管紧张素的外肽酶。开发重组人类 ACE2蛋白可为研发治疗新冠肺炎药物提供强有力帮助,可依据其构造研制各类靶向药物,阻断病毒的侵入,从而预防和治疗新冠肺炎。
据论文描述,研究人员进行了大胆的设想:既然新冠病毒会识别并结合人类重组 ACE2蛋白,如果向体内注入大量 ACE2蛋白,新冠病毒会不会被这些外部来源物质 “吸走”?这样一来,就可以降低病毒感染人体的能力。
今年2月,研究团队从一名瑞典确诊病例的鼻咽样本中分离出新冠病毒,并借助 Vero E6细胞培养。Vero E6细胞是一种非洲绿猴肾细胞系,在形成单层膜后可显示出一定程度的接触抑制作用,因而适合繁殖一些复制缓慢的病毒。
研究人员发现,如果在病毒感染 Vero E6细胞之前,预先与人类重组 ACE2蛋白接触30分钟,这些病毒的感染能力就会明显削弱(约为1000~5000倍)。相反,如果加入的是新冠病毒无法特异结合的鼠类 ACE2蛋白,就不会抑制新冠病毒的感染能力。
随后,研究人员在 “类器官” 模型中进行了同样的研究,他们利用诱导多能干细胞技术得到了人类毛细血管和肾脏的类器官。与细胞模型相比,“类器官” 模型能更好地反映人体器官的关键特征,更具有代表性。与细胞实验结果类似,人类重组 ACE2蛋白依然可以显著减少新冠病毒的感染。此外,无论是毛细血管模型还是肾脏模型,体外加入的 ACE2蛋白,都没有产生毒性。
基于以上实验结果,这一新思路或许能快速帮助人类免受新冠病毒的侵害,当然这个结论仍需要进一步验证。
研究人员在论文中指出了这项研究的3个局限性,并表示仍然需要通过其他实验做进一步论证,从而确定额外添加的人类重组 ACE2蛋白可能会产生的效果。研究人员表示:
1、这项研究针对的是病毒的早期感染阶段,目标是防止新冠病毒早期入侵宿主细胞。人类重组 ACE2蛋白在病程后期是否还有抑制效果,是一个未知数;
2、研究选取的毛细血管和肾脏类器官虽然在病理上有一定科学依据,但研究人员并没有测试肺部类器官;
3、在实际的生理环境下,ACE2相关的信号通路和调控网络更为复杂。
尽管这项研究的可行性与有效性仍需进一步验证,但它为新冠肺炎疫情的防控工具带来了新的可能。