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新冠疫情虽已告一段落,但 SARS-CoV-2 仍在持续变异,现有抗病毒策略效果受限,免疫功能低下人群易受感染。研究人员利用间充质基质细胞(MSCs)分泌迷你 ACE2 蛋白 BP2,其对多种 SARS-CoV-2 变异株有中和作用,有望成为新疗法。
新冠疫情给全球带来了巨大冲击,尽管官方宣布的疫情紧急阶段已经结束,但 SARS-CoV-2 这一狡猾的病毒并未停止它的 “进化脚步”。它不断产生新的突变,特别是 Omicron 亚变体,像 XEC 等,这些新变体在刺突蛋白和 N 端结构域出现了多种突变,不仅传染性变强,还更善于躲避人体的免疫防线,让现有的抗病毒策略,比如单克隆抗体疗法,效果大打折扣。免疫功能低下的人群,本就更容易感染新冠病毒,一旦感染,发展为重症的风险极高,面临着严重并发症甚至死亡的威胁,而目前又缺乏有效的紧急治疗手段,他们的健康安全岌岌可危。
为了守护这一高风险人群的健康,寻找更广泛有效的治疗策略,来自哥伦比亚等地的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Molecular Medicine》上,为抗击新冠病毒带来了新的希望。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:从脐带华通氏胶中分离间充质基质细胞(MSCs),通过流式细胞术对其进行免疫表型鉴定;构建表达 BP2 的慢病毒质粒,生产慢病毒载体并转导 MSCs;利用 ELISA 中和试验检测 BP2 蛋白对 SARS-CoV-2 变异株的中和活性 。
实验结果
- BP2 - MSCs 的构建与鉴定:研究人员从三名捐赠者的脐带华通氏胶中成功分离出 MSCs,并对其进行基因工程改造,使其分泌 BP2 蛋白,获得了三个 BP2 分泌型 MSC 菌株(BP2 - MSC0996、BP2 - MSC0923 和 BP2 - MSC0915)。经流式细胞术检测,确认改造后的细胞免疫表型未发生改变。
- ELISA 中和试验结果:通过 ELISA 中和试验,研究人员发现不同来源的 BP2 - MSCs 培养上清液对多种 SARS-CoV-2 变异株(如武汉株、Mu 株、Omicron BA.1 株和 Omicron BA.2 株)表现出不同程度的中和活性。其中,BP2 - MSC0915 和 BP2 - MSC0923 来源的上清液在 4:3 的 RBD - HRP / 上清液比例下,对武汉株、Mu 株和 BA.2 株的中和活性较高,分别可达 60.20%、65.27%、63.67%、50.87%、49.17% 和 54.13% 。而野生型 MSCs(wtMSCs)的上清液作为对照,几乎没有中和活性。不过,BP2 - MSC0996 来源的上清液中和活性较低,可能与细胞生长受损有关,但在部分检测中,其对某些变异株的中和水平仍能达到 30% 以上。
在研究结论和讨论部分,目前针对重症 COVID-19,还没有高度有效的治疗方法和标准化的治疗方案。SARS-CoV-2 在全球范围内持续存在,免疫功能低下人群感染风险高,且病毒的持续感染还可能促使高突变变异株的出现,进一步增加治疗难度。此前通过计算机辅助设计蛋白质来提高可溶性 hACE2 对病毒刺突蛋白或其受体结合域(RBD)亲和力的策略,也因新变异株的免疫逃逸能力而受到挑战。
此次研究中,间充质基质细胞(MSCs)作为细胞治疗的新兴力量,不仅能够分泌蛋白质,还具备免疫调节和组织再生的特性。利用 MSCs 分泌 BP2 蛋白,对多种 SARS-CoV-2 变异株展现出约 50% 的中和效力,这一成果意义重大。它为治疗 COVID-19 提供了一种全新的、具有潜力的治疗手段,尤其是对于免疫功能低下的高风险人群,有望帮助他们对抗病毒感染,减轻肺部组织损伤,促进身体恢复。虽然 MSCs 作为治疗 SARS-CoV-2 的方法仍在研究阶段,但随着研究的深入,基于 MSCs 的疗法很可能成为对抗病毒感染的新方向,为细胞治疗领域开辟新的道路,为全球抗疫带来新的曙光。