Nature:復旦大學(xué)“高效多肽抑制劑”可有效應對MERS病毒!
摘要:中東呼吸系統綜合征(MERS,簡(jiǎn)稱(chēng)為“瑪斯”)是由一種新型冠狀病毒引起的新發(fā)傳染病,因臨床表現與2003年爆發(fā)的薩斯(SARS)很相似,故早期曾有學(xué)者將其病毒稱(chēng)為“類(lèi)SARS病毒”。
導讀:復旦大學(xué)基礎醫學(xué)院醫學(xué)分子病毒學(xué)教育部/衛生部重點(diǎn)實(shí)驗室國家“千人計劃”學(xué)者姜世勃教授帶領(lǐng)課題組,終于發(fā)現了一種可抗“中東
呼吸系統綜合征冠狀病毒”的高效多肽抑制劑,該成果對進(jìn)一步研究該病毒的入侵機制、研發(fā)可用于治療和預防該病毒的特效藥物具有重大意義。該成果在2014年1月份已經(jīng)發(fā)表在國際權威雜志《自然通信》上。
姜世勃團隊重要成員,具體負責抑制劑研究的復旦大學(xué)上海醫學(xué)院醫學(xué)分子病毒學(xué)教育部/衛生部重點(diǎn)實(shí)驗室研究員、博士生導師陸路介紹:“團隊在2014年的成果基礎上,對抑制劑進(jìn)行了很好的優(yōu)化,已經(jīng)在兩種動(dòng)物模型上做了實(shí)驗,發(fā)現有非常好的抑制MERS病毒感染的效果,對已感染的動(dòng)物也有較好的治療效果。通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗,初步證明了這種抑制劑在動(dòng)物體內具有較好的安全性和有效性。”
姜世勃教授
陸路說(shuō):“我們認為,抑制劑在疫情緊急的情況下,可以馬上用于對病人的急救。這次MERS病例的密切接觸者,也可以馬上使用我們的多肽
鼻腔噴霧來(lái)預防,預期能取得比較好的效果。
具備有限“人傳人”能力
中東呼吸系統綜合征(MERS,簡(jiǎn)稱(chēng)為“瑪斯”)是由一種新型冠狀病毒引起的新發(fā)
傳染病,因臨床表現與2003年爆發(fā)的薩斯(SARS)很相似,故早期曾有學(xué)者將其病毒稱(chēng)為“類(lèi)SARS病毒”。去年5月15日國際病毒分類(lèi)委員會(huì )冠狀病毒研究小組決定將此新型冠狀病毒命名為“中東呼吸系統綜合征冠狀病毒”(MERS-CoV,簡(jiǎn)稱(chēng)為“瑪斯冠狀病毒”)。
“瑪斯”來(lái)勢兇猛,2012年6月首現于沙特,繼而在中東其他國家及歐洲蔓延,世衛組織總干事陳馮富珍曾向世界發(fā)出警告:“瑪斯”可對全球造成威脅,并呼吁國際社會(huì )高度關(guān)注。更為嚴峻的是,迄今全世界尚無(wú)針對該病毒的特效藥物和
疫苗,且該病毒已具備有限“人傳人”的能力。
姜世勃帶領(lǐng)陸路副研究員等課題組成員,密切關(guān)注“瑪斯”的流行狀況,快速組織了攻關(guān)團隊,并與中科院生物物理所國家“千人計劃”學(xué)者張榮光教授及香港大學(xué)的袁國勇院士開(kāi)展有效的合作。
課題組首先對瑪斯冠狀病毒的融合和進(jìn)入宿主細胞的機制進(jìn)行了研究,依據他們多年來(lái)成功研發(fā)治療艾滋病的多肽藥物“恩弗韋肽”的原型多肽時(shí)所積累的經(jīng)驗,將目標鎖定在該病毒中重要的S2蛋白核心功能區,以結晶技術(shù)獲得了該核心功能區的三維空間結構圖,并據此設計和合成了一系列病毒融合抑制多肽,終于發(fā)現其中一個(gè)多肽可有效地抑制瑪斯冠狀病毒融合和進(jìn)入宿主細胞。他們把這個(gè)多肽抑制劑命名為“HR2P”,因為它是來(lái)自于瑪斯冠狀病毒S2蛋白HR2功能區的一段蛋白質(zhì)片段。
制造“假右手”破壞病毒
姜世勃介紹說(shuō),HR2P多肽的作用機制為:瑪斯病毒在感染人體細胞時(shí),其關(guān)鍵蛋白——S2蛋白的“HR2功能區”必須與S2蛋白的“HR1功能區”相互作用后,才能“獲準”進(jìn)入人體細胞進(jìn)行繁衍生殖。而他們發(fā)現的多肽“HR2P”能提前與瑪斯病毒S2蛋白的“HR1功能區”結合,從而阻斷了瑪斯病毒的S2蛋白的“HR2功能區”與“HR1功能區”結合,使病毒無(wú)法再感染人體細胞。
姜世勃形象地比喻道:瑪斯病毒S2蛋白的HR1和HR2功能區就像人的左右手,其左右手必須緊緊地握在一起才能活下去。而我們發(fā)現的“多肽HR2P”就像是我們根據它的右手,故意制造出的一個(gè)一模一樣的假右手,而這假右手可以提前握住真左手,造成“緊握”的假象,導致其真左手無(wú)法與其真右手相握,從而失去活下去的條件。姜世勃稱(chēng)之為“以其之道還治其之身”的抗敵策略。
姜世勃課題組還對HR2P多肽進(jìn)行了改造,進(jìn)一步提高了其
抗病毒的活性和開(kāi)發(fā)成安全、有特異性藥物的潛力,現在優(yōu)化后的多肽具有較好的成藥性,并已完成在MERS病毒感染動(dòng)物模型上的實(shí)驗,結果初步顯示其在體內具有較好的安全性和有效性。該最新的成果表明這種藥物在進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)后非常有潛力用于MERS病毒的治療,以及病人家屬及醫護人員等高危人群暴露前后的預防。
2012年即關(guān)注MERS病毒發(fā)展
MERS-CoV病毒最早發(fā)現于2012年中期,因死亡率高達43%引起國際社會(huì )的高度關(guān)注。在此之前,全世界尚無(wú)針對該病毒的特效藥物和疫苗。2012年,姜世勃教授及其課題組即關(guān)注其發(fā)展。在SARS爆發(fā)期間,姜世勃團隊也是最先在國際頂尖醫學(xué)雜志《Lancet》上報道了抗SARS的多肽。