科学家分离出“前期出现”的蝙蝠冠状病毒 同时发现有效中和这种病毒的现有药物

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冷冻电子显微镜(冷冻电子显微镜)对JC57-11和冷冻电子显微镜结构验证的分析。(a)标准的傅立叶壳相关曲线和角分布图,用于对绑定于JC57-11FAB的BTCOV-422尖峰进行全球细化,生成于"低温大气层"V4.0.1。(b)FSC曲线和角分布图,用于重点精炼。(c)全球重建(上)和重点重建(下)按颜色显示的局部分辨率。(d)左边显示的地图是通过对邻近质子(绿色)、JC57-11重链(黄色)和JC57-11轻链(TAN)N终端域N连接聚糖的重点完善而绘制的。绑定接口的详细视图和相应的地图显示在中心和右面板中。氧原子是红色、氮蓝和硫黄色。信贷: 转化医学 (2023). DOI: 10.1126/scitranslmed.adg5567

　　蝙蝠衍生的冠状病毒在人类和其他哺乳动物中的反复爆发增加了对广泛治疗方法的需求——单克隆抗体和抗病毒药物——这些治疗方法可以立即“现成”解决新出现的人畜共患病威胁。

　　美国合作研究中心的科学家们进行了一系列突破性的实验，不仅确定了一种“前期出现的蝙蝠冠状病毒”，而且调查人员还证明了一种现成的单克隆抗体可以有效地中和它。此外，研究人员发现，广泛使用的抗病毒药物的体外试验对病毒也有效。

　　蝙蝠衍生的冠状病毒更具体地称为BtCoV-422。一种用于治疗中东呼吸综合征冠状病毒的中和性单克隆抗体——MERS-CoV——已经问世多年，被称为mAb JC57-11。MERS-CoV是一种源自蝙蝠的人畜共患病毒，它会感染单峰骆驼，这种动物会将病毒传播给人类。BtCoV-422在基因上与MERS-CoV相似。

　　来自密苏里州圣路易斯大学的研究人员在《科学转化医学》上发表文章，他们与美国各地的一个科学家团队合作，强调了一个看似简单的原则:对其他冠状病毒(如MERS-CoV和新型冠状病毒)有效的对策类型应该影响BtCoV-422。但是，虽然研究人员发现大多数中和MERS-CoV的单克隆抗体对该病毒的活性非常有限，但mAb JC57-11提供了强大的组合拳。

　　专家表示，做好准备对于避免未来的大流行至关重要，世界卫生组织的目标之一是识别潜在的疫情病毒，并制定策略，在病毒爆发前遏制疫情。

　　在整个21世纪，新型冠状病毒以周期性的规律渗透到人类群体中:2002年的SARS CoV-1，2012年的MERS-CoV和2019年的新型冠状病毒。世卫组织的科学家预测，在不太遥远的将来，其他的可能会出现。

　　圣路易斯大学的分子病毒学家Longping V. Tse博士断言，“人畜共患的人类β冠状病毒的反复出现表明，需要广泛的治疗方法和保守的表位目标来进行对策设计，”他指的是迫切需要识别人类免疫系统识别的可疑病毒部分——表位。“中东呼吸综合征相关冠状病毒仍然是全球卫生准备的一个紧迫问题，”他补充说。

　　作为地球上唯一会飞的哺乳动物，蝙蝠携带了大量对它们无害的病毒。埃博拉病毒、马尔堡病毒和尼帕病毒，以及多种类型的冠状病毒，已经从各种蝙蝠物种中出现。科学家们将动物对致命病原体的耐受性归因于出色的免疫系统。蝙蝠比其他同体型的动物寿命长，能抵抗大多数传染性生物，而且很少得癌症。

　　“蝙蝠是大量病毒的宿主，这些病毒助长了冠状病毒向包括人类在内的其他哺乳动物的人畜共患传播，”新研究的第一作者Tse报告说。“最近，从穿山甲中分离出了一种MERS样冠状病毒，表明了MERS样冠状病毒的广泛宿主范围。”与BtCoV-422一样，穿山甲特异性MERS样冠状病毒被认为是一种未出现的病毒。

　　在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)报道的实验中，Tse和他的同事分析了BtCoV-422，发现它与MERS-CoV的受体结合域有65%的遗传序列相似性。根据美国国家卫生研究院的数据，MERS-CoV是一种高传染性冠状病毒，在人类中的死亡率为34.4%。

　　研究小组通过调查BtCoV-422使用被称为DPP4的进入受体的能力，分析了Bt cov-422的适应途径。这种蛋白质点缀在哺乳动物细胞的表面，并作为BtCoV-422进入细胞密室的通道。一旦进入细胞，感染过程就开始了。

　　相比之下，新型冠状病毒打开了一个完全不同的大门，通过ACE-2受体进入细胞。Tse及其同事发现，BtCoV-422利用DPP4进入多种物种的细胞，包括人类。

　　虽然BtCoV-422的发现是一个重要的发现，但这种病毒目前似乎并不构成威胁。Tse在他的发现中指出，BtCoV-422要获得感染人类的遗传能力，“需要进一步的突变驱动进化”。

　　虽然这听起来令人欣慰，但该病毒已经找到了一种有效劫持DPP4受体的方法。“我们评估了BtCoV-422在多种原代人类细胞中的复制效率，包括呼吸道上皮细胞、肺成纤维细胞和肺内皮细胞，”Tse写道。

　　科学家发现BtCoV-422在原代人类气道、肺内皮和成纤维细胞中有效复制，尽管不如MERS-CoV有效。

　　“然后我们测试了当前的对策，”Tse补充说，除了单克隆抗体，还包括抗病毒药物和疫苗诱导的鼠血清。几种抗病毒药物，Remdesivir、Paxlovid和Lagevrio，一种研究中的核苷类似物药物，目前用于治疗轻中度新冠肺炎。

　　所有这些都在体外表现出对BtCoV-422的有效抑制。接受MERS-CoV mRNA疫苗的小鼠血清显示抗BtCoV-422的中和活性降低。

　　这个庞大的研究团队包括来自马斯科肺研究所和教堂山北卡罗来纳大学其他分部的科学家;马里兰州贝塞斯达的国家过敏和传染病研究所和奥斯汀的德克萨斯大学。

　　“我们的研究目标是了解BtCoV-422在感染临床相关人类呼吸道培养物和测试潜在抗病毒药物和抗BtCoV-422抗体方面的潜力，”Tse总结道。

　　更多信息:龙平诉Tse等人，一种MERS-CoV抗体中和了一种前期出现的2c组蝙蝠冠状病毒，科学转化医学(2023)。