新冠“夺命帮凶”竟然是它!靶向肽有望治疗

日前,北京某商场内一女子核酸检测阳性致204名密切接触者隔离事件,引发网友热议。类似事件不断提醒我们,新冠阴影犹在,要时刻警惕疫情卷土重来!
新冠病毒之所以可怕,在于其极高的传染性以及致死性。那些病情最严重、死亡率最高的病例,多是因免疫系统过度反应造成,即所谓“细胞因子风暴”。
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最近,多伦多大学和美国丹佛国立犹太健康中心(美国顶级呼吸研究医院)的研究人员,发现了一种名为TAT CARMIL1的“靶向肽”,可能有助于对抗细胞因子风暴,并有望治疗新冠肺炎等急性呼吸系统疾病。
TAT CARMIL1是两种天然存在的肽的组合,当它们结合在一起时,能共同穿透细胞膜,从而抑制急性炎症反应。该研究已发表在《细胞报告》上。
\ 细胞因子风暴 /
当人体发生感染时,免疫系统就会调动有序的免疫军团攻击入侵者,取胜后便“收兵”了。细胞因子就是参与细胞信号传导的小蛋白,可以召唤各种免疫细胞富集到感染部位来清除感染。但当免疫系统对感染(如流感、H1N1或新冠肺炎)反应过度时,就会向体内释放不受控制的细胞因子,引发极端的免疫攻击——“细胞因子风暴”。
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细胞因子风暴虽然是人体对急性感染的自然防御反应,但当这种过度炎症反应发生时,免疫系统的攻击就好比在城市里和敌人展开巷战,无论结果如何,最终都会“伤及无辜”,损伤的都是人体自身的健康。
这时,抑制感染的细胞因子会导致严重的身体损伤,如肺组织空洞、血管损伤、血栓形成等,甚至导致死亡。而且,众多临床研究表明,细胞因子风暴与新冠肺炎患者的病情严重程度和死亡密切相关。科学家认为,包括1918年大流感、“非典”、H1N1、新冠等在内的重大疫情,细胞因子风暴都在其中扮演了“夺命帮凶”的角色。
如果能在炎症早期进行干预,是不是就可以减轻炎症过度反应带来的健康损害呢?科学家一直在寻找细胞因子风暴的有效应对办法。
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组合肽:TAT CARMIL1
研究人员发现,通过基因编辑技术将天然蛋白质CARMIL1的片段和肽载体TAT结合在一起,可以对抗炎症。
CARMIL是一种调节肌动蛋白组装的大型、多结构域、膜相关蛋白,但其在炎症信号传导中的作用尚不明确。串联质谱分析表明,在成纤维细胞中,CARMIL1白细胞介素-1(IL-1)信号分子相关。
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IL-1是一种重要的炎症介质,通过增加基质金属蛋白酶(MMPs)的表达,促进细胞外基质(ECMs)的降解和重塑。它主要参与多种炎症疾病,包括类风湿关节炎急性肺损伤Still’s病慢性牙周炎等。
研究发现:CARMIL1的富亮氨酸重复序列区域(LRR)与IL-1受体型1和IL-1受体相关激酶密切相关,能有效地阻止IL-1细胞因子家族的大量信号传导和繁殖,这使得CARMIL1有望平息细胞因子风暴。
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组合肽靶向两种受体,减轻炎症反应
在第一个体外研究中发现:
(1)CARMIL 1是IL-1诱导的ERK激活和MMP表达所必需的,而CARMIL 1的LRR结构域介导了CARMIL 1与IL-1信号蛋白IL-1R1和IRAK的关联。
(2)利用CRISPR-cas9基因编辑技术,CARMIL 1可使IL-1诱导的ERK磷酸化降低72%,MMP3表达减少39%。
(3)与CARMIL1野生型相比,表达缺失LRR结构域的突变型CARMIL1细胞可使ERK激活降低45%,MMP3表达降低40%。
(4)在细胞通透性TAT CARMIL 1肽与CARMIL 1 LRR结合的成纤维细胞中,胶原降解率高达43%。
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这项初步研究表明,TAT CARMIL1肽作为炎症早期的干预措施最有效,有望缓解急性炎症反应引起的一系列严重损害。
这项发现的独特优势在于其精准性,因为这种肽不仅粘附在细胞表面和细胞基质上,还能附着在其他细胞上,可以靶向两种受体,使其有望成为抗炎药物开发的靶点。接下来,研究团队打算在体外模型中进行验证。
考虑到这种肽具有广泛的适用性,还可以与其他药物联用,例如癌症或关节炎药物,帮助对抗炎症。
参考资料:
https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(20)30761-0
https://bionewscentral.com/targeting-peptide-discovery-offers-hope-as-new-highly-effective-anti-inflammatory/
https://www.knowablemagazine.org/article/health-disease/2020/what-cytokine-storm?utm_campaign=2020-04-12&utm_source=email&utm_medium=knowable-newsletter