自新型冠狀病毒(新冠肺炎)出現(xiàn)以來，全球已有超過240萬人感染，超過16萬人死亡。迄今為止，許多研究表明，細(xì)胞因子風(fēng)暴是新冠肺炎患者死亡的重要原因。

當(dāng)病毒入侵人體時，免疫系統(tǒng)會指令免疫細(xì)胞將其“扼殺”，并產(chǎn)生細(xì)胞因子，號召其他細(xì)胞抵御“外敵”。然而，當(dāng)免疫系統(tǒng)過度緊張時，過多的細(xì)胞因子會召喚更多的細(xì)胞，引起細(xì)胞因子風(fēng)暴，不分青紅皂白地攻擊包括病原體在內(nèi)的所有細(xì)胞，進(jìn)而引起炎癥、多器官衰竭甚至死亡。

最近，《Quarterly Review of Biophysics Discovery》上發(fā)表的一項(xiàng)研究為阻止這場“致命”的風(fēng)暴帶來了希望。

麻省理工學(xué)院的一個研究小組開發(fā)了一種模擬“細(xì)胞因子受體”的水溶性蛋白質(zhì)，可以吸收過量的細(xì)胞因子，有效防止細(xì)胞因子風(fēng)暴的發(fā)生，緩解患者的感染癥狀。

細(xì)胞因子受體是一種跨膜蛋白，存在于細(xì)胞表面，大部分不溶于水。當(dāng)它與細(xì)胞因子結(jié)合時，它可以將信號傳遞到細(xì)胞中。

阻止過量的細(xì)胞因子與其受體結(jié)合可以有效避免致命的細(xì)胞因子風(fēng)暴。基于這一想法，研究人員在2019年4月開始設(shè)計(jì)一種可以像海綿一樣吸收多余細(xì)胞因子的蛋白質(zhì)。他們利用之前開發(fā)的名為QTY code的工具，將細(xì)胞因子受體的疏水區(qū)改造成親水區(qū)，使其可溶于水，從而有效穿越人類血液。

后來，研究人員在這種水溶性受體蛋白中添加了一個名為Fc區(qū)的抗體片段，有助于進(jìn)一步穩(wěn)定血液中的蛋白質(zhì)，保護(hù)其免受免疫系統(tǒng)的攻擊。

在實(shí)驗(yàn)中，研究人員設(shè)計(jì)了六種可以模擬不同細(xì)胞因子受體的蛋白質(zhì)，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了測試。結(jié)果表明，這些修飾蛋白可以與細(xì)胞因子結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度與天然細(xì)胞因子受體相似。

第一作者芮青說，“我們的想法是，可以將它們(修飾蛋白)注射到體內(nèi)，與細(xì)胞因子風(fēng)暴產(chǎn)生的多余細(xì)胞因子結(jié)合，清除多余的細(xì)胞因子，緩解感染癥狀。”

2020年3月，當(dāng)有證據(jù)表明新型冠狀病毒病毒正在一些患者中引發(fā)細(xì)胞因子風(fēng)暴時，研究人員意識到他們開發(fā)的蛋白質(zhì)可能有助于緩解患者的感染癥狀，因此他們迅速發(fā)布了他們的研究成果，并計(jì)劃在感染新型冠狀病毒的人類細(xì)胞和動物模型中進(jìn)行測試。

目前，研究人員已經(jīng)為其設(shè)計(jì)的蛋白質(zhì)和創(chuàng)建水溶性細(xì)胞因子受體的整體方法申請了專利。他們希望迅速獲得技術(shù)許可，并與制藥和生物技術(shù)公司合作，以加速這種蛋白質(zhì)在臨床試驗(yàn)中的應(yīng)用。

該研究的合著者、Avalon GloboCare首席執(zhí)行官兼總裁大衛(wèi)金(David Jin)表示：“顯然，這種方法將需要進(jìn)一步的動物研究以及潛在的人類臨床研究。但我們有信心，這一發(fā)現(xiàn)將有助于臨床應(yīng)用，解決涉及細(xì)胞因子風(fēng)暴的病毒性疾病。”

參考資料：

[1] QTY編碼設(shè)計(jì)的水溶性Fc-融合細(xì)胞因子受體與其各自的配體結(jié)合。

[2]蛋白質(zhì)可以阻止新冠肺炎病患者體內(nèi)嚴(yán)重的細(xì)胞因子風(fēng)暴。

原標(biāo)題：新希望！開發(fā)麻省理工學(xué)院的新蛋白質(zhì)，或者阻止新冠肺炎卷起的“致命”風(fēng)暴。