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特洛伊木马抗体战略显示出对埃博拉的承诺

导读在《科学》杂志在线发表的研究中,一组科学家描述了一种新的治疗策略,以针对所有已知类型的埃博拉病毒共有的隐性跟腱。用这种策略开发的两

在《科学》杂志在线发表的研究中,一组科学家描述了一种新的治疗策略,以针对所有已知类型的埃博拉病毒共有的隐性跟腱。用这种策略开发的两种抗体可以阻止所有五种埃博拉病毒侵袭人类细胞,其中一种可以保护暴露于致命剂量的两种最危险的埃博拉扎伊尔和苏丹的小鼠。该团队包括来自阿尔伯特·爱因斯坦医学院,美国陆军传染病医学研究所(USAMRIID),综合生物治疗学,范德比尔特大学医学中心和斯克里普斯研究所的科学家。

埃博拉病毒会导致高度致命的疾病,目前尚无批准的疫苗或治疗方法。自1976年以来记录了大约十二起埃博拉,当时非洲埃博拉河沿岸的村庄首次发生感染。历史上最大的爆发-2014-2015年西非流行病-造成11,000多人死亡,约29,000人感染。

结合并中和特定病原体和毒素的单克隆抗体已成为埃博拉患者最有希望的治疗方法。然而,一个关键问题是大多数抗体疗法仅针对一种特定的埃博拉病毒。例如,最有前途的实验疗法ZMappTM是三种单克隆抗体的混合物,是针对埃博拉病毒Zaire的特异性,不适用于其他两种引起重大的病毒(苏丹和本迪布吉)。研究团队开发的广谱抗体代表了针对世界上最危险的病原体之一的重要进展。

爱因斯坦生物化学副教授乔纳森·赖(Jonathan R. Lai)博士说:“无法预测下一次埃博拉病毒爆发将在何处发生或由哪种病毒引起。”“因此,最好的治疗方法是对所有五种埃博拉病毒的糖蛋白均具有活性的单克隆抗体,直到我们的研究为止,尚无此类抗体显示出这样做的能力。我们希望进一步的测试将使我们的抗体能够安全有效地治疗暴露于任何埃博拉病毒的抗体。”

利用埃博拉的致命弱点

2011年,一个由爱因斯坦微生物学和免疫学教授Kartik Chandran博士和USAMRIID病毒免疫学负责人John M. Dye博士组成的共同研究小组发现,所有丝状病毒(埃博拉病毒和与之关系更远的马尔堡病毒所属的家族具有致命弱点:要在人细胞中感染和繁殖,它们都必须与称为Niemann-Pick C1(NPC1)的宿主细胞蛋白结合。

但是,要利用这些知识,就需要一种针对病毒的全新方法:利用埃博拉病毒和许多其他病毒必须进入称为溶酶体的宿主细胞室这一事实。一旦安全地溶入了溶酶体,病毒便会转化并暴露其外部的关键部分,这是研究团队使用单克隆抗体成功靶向的。

埃博拉病毒进入细胞

为了进入细胞,丝状病毒通过糖蛋白(附有碳水化合物链的蛋白)从病毒表面硬毛结合到宿主细胞的外膜。然后细胞膜的一部分围绕病毒并被夹住,最终发展为溶酶体-溶酶的膜结合细胞内区室,用于消化外源和细胞成分。

然后,丝状病毒利用宿主细胞的资源摆脱其溶酶体“监狱”,使它们可以进入宿主细胞的细胞质中繁殖。溶酶体中的酶从病毒的糖蛋白上切下一个“帽”,揭示了一个与溶酶体膜中嵌入的NPC1结合的位点。NPC1通常有助于在细胞内转运胆固醇,它为埃博拉病毒提供了逃逸溶酶体和繁殖的唯一途径。通过将其蛋白质“钥匙”插入NPC1“锁”中,病毒将自身融合到溶酶体膜上。现在,病毒可以将其RNA从溶酶体中推进到细胞质中,并最终在细胞质中复制。

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