北京3月17日电 (记者 张素)记者17日从未来论坛获悉,“《理解未来》科学讲座:病毒与人类健康—专题科普”已正式上线,首期直播邀请北京生命科学院研究所资深研究员李文辉,他以《从科普到专业:了解新冠病毒感染及如何阻断的药理研究》为题进行分享。
病毒进入人体通过哪些通道?
“我们处于病毒的汪洋大海中,但却并没有感染很多病毒。人体有10^13细胞,皮肤作为人体表面最大器官对所有病毒不易感,病毒要进入人体需要有自己的通道。”李文辉说,这一“通道”包括呼吸道、消化道、生殖道,以及通过蚊虫叮咬、输血传播和母婴传播。
他进一步指出,病毒必须通过特定通道进入细胞,这个通道称为受体。进入细胞以后,在细胞质和细胞核里面分别进行复制。RNA病毒绝大部分在细胞质内复制,包括此次新型冠状病毒和大部分的新发病毒等。
李文辉形象比喻说,RNA病毒进入细胞后可在“病毒工厂”中进行基因复制和基因表达,产生病毒结构蛋白和基因组RNA,两者组装成完整RNA病毒以后释放,至此完成它自己的生活史。
“RNA病毒必须在细胞质里面连续地、活跃地复制,才能长期存在于细胞中。这意味着RNA病毒中任何一个关键酶或关键蛋白缺失或者被损伤,病毒都不能进行连续的复制。”他说,这为病毒抑制提供了多个作用靶点,任何一个(关键)靶点被有效地抑制,病毒都能被有效抑制。
他还说,对于冠状病毒来说有两个重要的酶,一个是蛋白酶,一个是依赖于RNA的RNA聚合酶(RDRP),抗病毒药物瑞德西韦如果能够有效地抑制RDRP活性,便可抑制病毒复制。
人体被病毒感染有何结局?
“不管DNA或者RNA病毒在分子层面的表现如何,在个体层面,病毒感染都有它的自然史。”李文辉说,病毒感染以后,会出现几种结局。一种是只经历亚临床的改变最终康复,另一种是从亚临床改变到临床疾病,最后或者康复、或者死亡。但是由于病毒本身的特性不同,宿主个体的差异不同,病毒的自然史在个体水平上是有差别的。
他分析称,冠状病毒是已知的最大的RNA病毒,它的基因组将近30K。这也意味着它有最多的靶点,“我个人认为可以找到有效的靶点,从而有效地进行治疗”。
纵观已发现的6种可感染人的冠状病毒,李文辉说,最早发现的是229E病毒,最晚的是MERS。新冠病毒主要进入人体呼吸道,它的传播效率很高,但是它的病死率并不是很高。它的重要病理特点是有肺泡上皮的弥漫性损伤和多核巨细胞形成。这和病毒侵入最早的一步,也就是受体结合病毒的进入是有关系的。
谈到已被确定为新冠病毒必要和充分的受体ACE2,李文辉说,ACE2在包括肺脏在内的很多器官内有表达。最新的报道表明,ACE2在口腔的很多细胞中也有表达。
但除ACE2之外,另外一个膜蛋白酶TMPRSS2也可以促进冠状病毒尤其是SARS和新冠病毒的感染。TMPRSS2和ACE2叠加分布,可能和新冠病毒多器官损伤有关。
大分子药物能否阻断病毒侵入?
李文辉认为,大分子药物相对小分子药物有很多优势,包括给药次数少、安全性高,耐药屏障高,不受免疫优势表位的影响。对疫苗接种反应不好的群体包括婴幼儿、老年人都有效。
他进一步分析,抗新冠病毒的大分子药物本质上可以分为两种,一种是抗体,包括抗ACE2抗体和抗S蛋白抗体,另一种是融合蛋白,包括RBD-Fc融合蛋白和ACE2-Fc融合蛋白,他们作用机制的共同点是阻断新冠病毒和ACE2的结合,当然也有各自优缺点。
李文辉直言,对于新冠病毒来说,大分子药物面临的主要挑战最重要的有两个:
——病毒是否有细胞和细胞间的传播,病毒是否可以避开受体结合进入细胞?
——是否存在抗体依赖的病毒感染增强效应(ADE)?
他说,目前不知道新冠病毒是否也有ADE效应,对SARS病毒和MERS病毒已有研究发现S蛋白的低亲和力抗体,可以介导病毒进入免疫细胞,但并不能发生活跃复制,最终只发生流产感染。ADE的因素取决于抗体本身有多强,对下游信号的激活,尤其是ISG反应基因的激活程度等一系列因素,这不光是对抗体治疗,对疫苗研发也是很重要的考量。(完) 【编辑:刘欢】