中东呼吸综合征(MERS,又称玛斯),是由新型的冠状病毒 -- MERS-CoV (玛斯冠状病毒)感染所引发的严重传染病,死亡率高达38%,但目前尚无特效药和疫苗。我重点实验室姜世勃教授所带领的研究团队根据之前研究抗HIV和SARS-CoV的多肽的经验,研发出具有国际领先水平的抗MERS多肽抑制剂(HR2P-M2)。近期该抑制剂的研究又有了新的重要进展,动物实验的结果显示使用鼻道给药,HR2P-M2多肽能有效地保护动物免受致死剂量的MERS-CoV攻击,可明显地降低已感染动物肺部的病毒载量。该成果刚被国际传染病学领域的一顶尖杂志接受,将于近期正式发表。同时,团队中应天雷研究员也研发出了高效的抗MERS病毒抗体,该成果发表在国际病毒学专业顶尖杂志《Journal of Virology》。
姜世勃的团队在90年代初发现了第一个可阻止HIV融合并入侵宿主细胞的C-多肽 (Nature 365, 113, 1993),其专利转让给美国Trimeris和罗氏公司开发成世界上第一个抗HIV的多肽药物 -- 恩夫韦肽(Enfuvirtide, 又叫T20)。2004年,他的团队又报道了第一个抗SARS的C-多肽(Lancet. 363, 938-947, 2014)。2013年,姜的团队根据以前的经验,快速设计和检测了抗MERS的多肽 -- HR2P,发现HR2P能有效地抑制MERS-CoV与宿主细胞的融合及MERS假病毒的感染。姜世勃与香港大学的袁国勇院士合作发现HR2P能非常有效地抑制MERS活病毒对不同细胞的感染,文章发表在Nature子刊 – Nature Communication 后, Nature Middle East, Nature Asia 及一些中英文媒体对这项工作给予了很高的评价。
近期,姜教授团队在多肽HR2P的结构基础上进一步优化,引入了一些E/K突变,得到一个新的多肽 -- HR2P-M2,其结构稳定性、抗病毒活性、广谱性、和水溶性大大提高,其生产成本也大大降低。随后团队与国际著名的冠状病毒专家教授合作,在他们构建的两种可感染MERS-CoV的小动物模型上,以鼻道给药的方式来检测多肽HR2P-M2对MERS病毒感染的预防和治疗效果。结果表明,HR2P-M2具有非常好的体内抗MERS-CoV的作用,可保护动物免受致死剂量MERS-CoV的攻毒。目前,该课题组也在进行肌肉和静脉注射给药方式的动物实验,预期会有更好的治疗效果。
同时,团队与美国NIH的Dr. Dimitrov合作,也成功开发了对MERS病毒具有高抑制活性的全人源单克隆抗体(m336)。该抗体系目前针对MERS病毒的最好的治疗药物之一,其具有极强的病毒中和活性,与MERS病毒的结合亲和力常数达到皮摩尔(picomolar)级别。体外实验显示,该抗体针对MERS假病毒的中和活性(IC50)达到0.005微克/毫升,针对MERS活病毒的中和活性达到0.07微克/毫升。与目前报道的其余所有MERS冠状病毒中和抗体相比,该抗体的中和活性至少高10-100倍。最近,m336抗体在狨猴(marmosets)和兔子动物模型中都非常有效,活性远超过恢复期动物的血清。
鉴于美国NIH的Dr. Dimitrov(姜世勃教授的长期合作者)使用他们实验室所生产的全人源单抗(m102.4)在澳大利亚成功地救治了十余名亨德拉-尼帕(Hendra-Nipah)病毒感染患者,而加拿大和美国的科研人员使用他们实验室生产的小鼠单抗(Zmapp)在非洲成功救治多位埃博拉(Ebola)病毒感染的病人,因此姜教授认为,在疫情紧急及争得患者或密切接触者同意的情况下,所研发的多肽抑制剂和抗体可用于MERS-CoV感染的防治,挽救病人的生命。
姜世勃 陆路 应天雷供稿