COVID-19导致肺部“意外”细胞反应,令科学家感到惊讶

Majid Kazemian

科学家在感染SARS-CoV-2病毒的肺细胞中发现了一种令人惊讶的反应,这可能解释了为什么这种疾病如此难以治疗。“这完全出乎意料,”领导这项研究的普渡大学科学家马吉德·卡兹米安(Majid Kazemian)说。研究人员建议测试一种新的药物组合来对抗这种疾病。图片来源:普渡大学photo/ Rebecca McElhoe

对免疫反应的新见解SARS-CoV-2感染可以带来更好的治疗新型冠状病毒肺炎用例。

一个国际研究团队意外地发现,病毒在肺细胞中触发了一种被称为免疫补体系统的生化途径,这可能解释了为什么这种疾病如此难以治疗。这项研究发表在杂志上科学免疫学

研究人员提出,抗病毒药物与抑制这一过程的药物结合使用可能更有效。通过使用人类肺细胞的体外模型,他们发现抗病毒药物瑞德西韦与药物鲁索利替尼结合抑制了这种补体反应。

尽管最近有证据表明,单独使用鲁索利替尼治疗COVID-19的试验并没有什么希望

为了确定可能的药物靶标,普渡大学计算机科学和生物化学系的助理教授Majid Kazemian说,研究小组检查了1600多种先前fda批准的已知靶标药物。yabovip2021

他说:“我们研究了被COVID-19上调但被特定药物下调的基因,鲁索利替尼是最具有这种特性的药物。”

在过去的几年里,科学家们已经发现免疫补体系统——一个由肝脏产生的小蛋白质组成的复杂系统,它可以帮助或补充身体的抗体来对抗血液传播的病原体——可以在细胞内而不仅仅是在血液中工作。

Kazemian说,令人惊讶的是,研究发现这种反应是在肺部小结构即肺泡的细胞中触发的。

Kazemian说:“我们观察到,SARS-CoV2感染这些肺细胞会以一种前所未有的方式引起活化的补体系统的表达。”“这对我们来说完全出乎意料,因为我们没有考虑在细胞内激活这个系统,或者至少不是肺细胞。我们通常认为补体来源是肝脏。”

克劳迪娅·肯珀是美国国立卫生研究院补体和炎症研究部的高级研究员和主任,她是第一个描述补体系统在免疫系统中的新作用的人之一。她同意这些最新的发现是令人惊讶的。

她说:“补体系统传统上被认为是肝脏来源和血液循环的哨兵系统,它保护宿主免受细菌、真菌和病毒的感染。”“令人意外的是,在SARS-CoV2感染的情况下,该系统会转而对抗宿主,并助长严重COVID-19中观察到的有害组织炎症。我们需要考虑在抗击COVID-19时对这种细胞内、局部补体的调制。”

美国国家卫生研究院(National Institute of Health)糖尿病、消化和肾脏疾病研究所(National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases) Earl Stadtman调查员本·阿夫扎利(Ben Afzali)博士表示,目前有迹象表明,这对治疗COVID-19有困难有影响。

他说:“这些发现提供了重要证据,不仅表明补体相关基因是SARS-CoV2在感染细胞中诱导的最重要途径之一,而且补体的激活发生在肺上皮细胞内部,即存在感染的局部。”

“这可能解释了为什么在COVID-19中,靶向细胞外和循环中的补体系统总体上令人失望。我们或许应该考虑使用补体基因转录或补体蛋白激活抑制剂,这些抑制剂具有细胞渗透性,并在细胞内发挥作用。”

Afzali警告说,应该进行适当的临床试验,以确定联合治疗是否提供生存益处。

他说:“我认为重要的第二个发现是,数据表明,将一种抗病毒药物与一种广泛针对受感染细胞内补体产生或激活的药物联合使用可能对严重COVID-19患者有利。”“这些数据很有希望,但重要的是要承认,我们在感染了SARS-CoV2的细胞系中进行了药物治疗实验。所以,就其本身而言,它们不应该被用来指导患者的治疗。”

凯梅珀补充说,意外的发现带来了更多问题。

她说:“目前我们观察到的一个未被探索的、可能在治疗上有趣的方面是,病毒是否利用了局部补体生成和激活来获益,例如,对潜在的细胞感染和复制过程。”

参考:作者:严bingyu, Tilo Freiwald, Daniel Chauss, Luopin Wang, Erin West, Carmen Mirabelli, Charles J Zhang, Eva-Maria Nichols, Nazish Malik, Richard Gregory, Marcus Bantscheff, Sonja Ghidelli-Disse, Martin Kolev, Tristan Frum, Jason R Spence, Jonathan Z. SextonKonstantinos D. Alysandratos、Darrell N. Kotton、Stefania Pittaluga、Jack Bibby、Nathalie Niyonzima、Matthew R Olson、Shahram Kordasti、Didier Portilla、Christiane E Wobus、Arian Laurence、Michail S Lionakis、Claudia Kemper、Behdad Afzali和Majid Kazemian, 2021年4月7日,科学免疫学
DOI: 10.1126 / sciimmunol.abg0833

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