自新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）出現(xiàn)以來，全世界超240萬人受感染，逾16萬人死亡。迄今已有多項(xiàng)研究表明，細(xì)胞因子風(fēng)暴是導(dǎo)致COVID-19患者死亡的重要原因。

當(dāng)病毒入侵人體時(shí)，免疫系統(tǒng)將會(huì)指揮免疫細(xì)胞對其進(jìn)行“絞殺”，并產(chǎn)生細(xì)胞因子，號(hào)召其他細(xì)胞抵御“外敵”。不過，當(dāng)免疫系統(tǒng)應(yīng)激過度時(shí)，過量的細(xì)胞因子將會(huì)召喚來更多的細(xì)胞，造成細(xì)胞因子風(fēng)暴，對包括病原體在內(nèi)的一切細(xì)胞進(jìn)行無差別攻擊，進(jìn)而引發(fā)炎癥、多器官功能衰竭乃至死亡。

近日，發(fā)表在《Quarterly Review of Biophysics Discovery》上的一項(xiàng)研究為阻止這場“奪命”風(fēng)暴帶來了希望。

https://doi.org/10.1017/qrd.2020.4

麻省理工學(xué)院的一個(gè)研究小組開發(fā)出了一種模仿“細(xì)胞因子受體”的水溶性蛋白質(zhì)，能夠吸收過量的細(xì)胞因子，有效阻止細(xì)胞因子風(fēng)暴的發(fā)生，減輕患者的感染癥狀。

細(xì)胞因子受體是一種存在于細(xì)胞表面的跨膜蛋白，大多數(shù)不溶于水。當(dāng)它和細(xì)胞因子相結(jié)合后，能夠?qū)⑿盘?hào)傳遞到細(xì)胞內(nèi)部。

阻止過量的細(xì)胞因子與其受體結(jié)合，或許能夠有效避免具有致命性的細(xì)胞因子風(fēng)暴。基于這個(gè)想法，研究人員從2019年4月開始著手設(shè)計(jì)一種能夠像海綿一樣吸收多余細(xì)胞因子的蛋白質(zhì)。他們利用此前開發(fā)的一種被稱為“QTY代碼”的工具，將細(xì)胞因子受體的疏水區(qū)修飾為親水區(qū)，使之能夠溶于水，從而有效穿越人體血液。

隨后，研究人員還在這個(gè)水溶性受體蛋白上附加了一個(gè)被稱為Fc區(qū)的抗體片段，有助于進(jìn)一步穩(wěn)定血液中的蛋白質(zhì)，使之免受免疫系統(tǒng)的攻擊。

在實(shí)驗(yàn)中，研究人員一共設(shè)計(jì)了6種可模仿不同細(xì)胞因子受體的蛋白質(zhì)，并對它們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些經(jīng)過修飾的蛋白質(zhì)能夠以與天然細(xì)胞因子受體相似的強(qiáng)度結(jié)合到細(xì)胞因子上。

第一作者Rui Qing表示，“我們的想法是，它們（經(jīng)過修飾后的蛋白質(zhì)）可以被注射到體內(nèi)，并與細(xì)胞因子風(fēng)暴產(chǎn)生的過量細(xì)胞因子結(jié)合，去除過量細(xì)胞因子，緩解感染癥狀。”

2020年3月，當(dāng)有證據(jù)揭示SARS-CoV-2病毒正在某些患者體內(nèi)誘發(fā)細(xì)胞因子風(fēng)暴時(shí)，研究人員意識(shí)到他們所研發(fā)的蛋白質(zhì)可能有助于減輕患者的感染癥狀，于是快速發(fā)布了他們的研究成果，并計(jì)劃在人體細(xì)胞和受到SARS-CoV-2感染的動(dòng)物模型中進(jìn)行測試。

目前，研究人員已經(jīng)為其設(shè)計(jì)的蛋白質(zhì)以及創(chuàng)建水溶性細(xì)胞因子受體的整體方法申請了專利。他們希望能夠快速獲得技術(shù)許可，并與制藥和生物技術(shù)公司展開合作，從而加速使這類蛋白質(zhì)應(yīng)用于臨床試驗(yàn)。

該研究的共同作者、Avalon GloboCare的首席執(zhí)行官兼總裁David Jin說：“顯然，這種方法將需要進(jìn)一步的動(dòng)物研究以及潛在的人類臨床研究。但是我們有信心，這一發(fā)現(xiàn)將有助于臨床應(yīng)用來解決涉及細(xì)胞因子風(fēng)暴的病毒性疾病。”

參考資料：

[1] QTY code-designed water-soluble Fc-fusion cytokine receptors bind to their respective ligands.

[2] Proteins may halt the severe cytokine storms seen in COVID-19 patients.

原標(biāo)題：新希望！MIT開發(fā)新蛋白質(zhì)，或可阻止COVID-19卷起的“致命”風(fēng)暴