SARS-CoV-2是導致COVID-19的冠狀病毒,可鎖定ACE2受體,並利用這種受體進入細胞開始生長,從而導致感染。因此,這種受體自然而然地吸引了研究人員的目光。據報導,ACE2是一種蛋白質,存在於人體許多類型的細胞表面,包括心臟、腸道、肺和鼻子內部。然而,SARS-CoV-2無法使用小鼠的ACE2病毒受體,這給COVID-19的抗病毒藥、疫苗和抗體開發的臨床前研究帶來了巨大挑戰。
慶幸的是,繼中科院武漢病毒所成功開發了SARS-CoV-2 hACE2轉基因小鼠(在C3B6小鼠中為HFH4-hACE2)感染模型後,來自美國北卡羅萊納大學教堂山分校的研究人員也帶來了好消息。他們開發出一種適應小鼠的SARS-CoV-2模型,這種模型捕捉了人類疾病的許多特徵,並幫助COVID-19候選疫苗推向臨床試驗。相關成果於8月27日發表在《Nature》上。
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2708-8
具體而言,研究人員使用反向遺傳學改變了病毒基因組中的兩個胺基酸位置,以產生一種能夠感染標準實驗室小鼠的重組病毒——SARS-CoV-2 MA。
產生小鼠適應的SARS-CoV-2 MA
實驗結果表明,SARS-CoV-2 MA在成年小鼠和老年BALB / c小鼠的上呼吸道和下呼吸道均可複製。重要的是,與HFH4-hACE2轉基因小鼠相比,老年小鼠的疾病更為嚴重,並且表現出更多的臨床相關表型,這重現了與人類年齡相關的疾病增加。
SARS-CoV-2 MA在年輕BALB / c小鼠中複製
SARS-CoV-2 MA在患有輕度疾病的老年BALB / c小鼠中複製
此外,研究人員發現,臨床候選幹擾素(IFN)lambda-1a可以有效抑制SARS-CoV-2在原代人氣道上皮細胞中的複製,預防性和治療性給藥均會減少小鼠體內的複製,並保護小鼠免於肺功能喪失。
評估小鼠SARS-CoV-2 MA感染的預防和幹預策略
先前,病毒學家Ralph Baric的實驗室就有過開發其他冠狀病毒小鼠模型的歷史,例如SARS-CoV和MERS-CoV。現在,該團隊又成功實現了使SARS-CoV2適應小鼠ACE2受體的設想。據悉,該小鼠模型已經用於加速「空間機戰行動」疫苗的開發,例如Moderna公司的疫苗。
Baric表示:「這種新的小鼠模型將可供其他研究人員使用,同時使更大的研究團體能夠了解該病毒如何引起疾病並測試世界各地正在開發的各種療法和疫苗。」
參考資料:
[1] A mouse-adapted model of SARS-CoV-2 to test COVID-19 countermeasures.