科研进展

实验室赵金存课题组解析重组蛋白hACE2-Fc对新冠病毒体内的广谱抑制作用

2021-08-13236

实验室赵金存教授团队与南京金斯瑞生物技术有限公司、广州海关技术中心(P3实验室)、深圳湾实验室等单位合作,阐明了重组蛋白(hACE2-Fc)在体内对新冠肺炎病毒(SARS-CoV-2)感染具有有效的预防和治疗保护效果,证实其或为新型冠状病毒肺炎(COVID-19)潜在的临床救治药物。相关论文“Potent Prophylactic and Therapeutic Efficacy of Recombinant Human ACE2-Fc against SARS-CoV-2 Infection in Vivo”于2021年8月13日发表在《Cell Discovery》杂志。

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本研究详细探究了重组蛋白hACE2-Fc(人ACE2与Fc融合表达蛋白)在体外和体内对SARS-CoV-2的抑制效果。研究发现hACE2-Fc WT 和 hACE2-Fc Mutant(携带ACE2酶功能失活突变)在体外均可以高亲和地结合SARS-CoV-2 的刺突蛋白(Spike)和受体结合区域蛋白(RBD)。进一步的针对SARS-CoV-2野生型活毒以及SARS-CoV-2多个突变株中和实验显示,hACE2-Fc WT和Mutant都具有对SARS-CoV-2野生型病毒和突变株病毒良好的中和效果,同时对于同样使用人ACE2作为受体的人冠状病毒SARS-CoV和HCoV-NL63也显示出了高效的中和能力。在hACE2-Fc存在的条件下,对SARS-CoV-2在易感细胞上进行连续传代,病毒并未产生位于受体结合区域的突变,证明其在临床应用过程中不会产生新的逃逸毒株。此外,hACE2-Fc WT和Mutant均可有效保护SARS-CoV-2对人支气管上皮细胞的感染,提示了hACE2-Fc应用于临床治疗的可行性。

研究团队进一步运用实验室前期建立的腺病毒转导人源ACE2的新冠肺炎病毒感染小鼠模型,进行了hACE2-Fc的体内保护效果验证。发现与对照组相比,在SARS-CoV-2感染前或感染后给予hACE2-Fc WT或Mutant,SARS-CoV-2感染小鼠肺部病毒滴度显著降低,体重恢复加快,肺部病理损伤减轻,同时发现体内保护效果与hACE2-Fc使用剂量存在明显的剂量依赖关系。药物代谢动力学的结果显示hACE2-Fc在小鼠体内的半衰期可达到29小时,比可溶性重组hACE2蛋白半衰期更长,有利于hACE2-Fc在体内的长效保护。

实验室赵金存教授、王延群副教授、肇静娴教授;南京金斯瑞生物科技有限公司邵炜慧博士;深圳湾实验室钟国才教授为本文的并列通讯作者。实验室张昭勇博士、殷文广教授;南京传奇生物科技有限公司Eric Zeng博士;海关技术中心张璐博士、黄树祥工程师;南京金斯瑞生物科技有限公司汪伟明博士、孙吉叶博士;广州市妇女儿童医疗中心金颖康副主任医师为本文的共同第一作者。该项目获得国家重大专项、科技部新型冠状病毒专项、广东省新型冠状病毒专项等项目支持。


论文链接:https://www.nature.com/articles/s41421-021-00302-0