《Nature | 新的坏死抑制剂挽救病毒感染导致的肺损伤》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-04-14
  • 2024年4月10日,大通福克斯癌症中心Siddharth Balachandran通讯在Nature发表题为Necroptosis blockade prevents lung injury in severe influenza的文章,发现细胞坏死(necroptosis)在加剧与严重甲型流感病毒(IAV)感染相关的肺损伤中起着关键作用,而使用新型RIPK3抑制剂UH15-38抑制这一过程有望成为对抗流感相关急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的治疗策略。

    坏死已被认为是严重IAV感染过度炎症和死亡的驱动力,因为它能够诱导炎症性肺部病变并导致组织破坏。这种细胞死亡途径由受体相互作用RIPK3和MLKL调节。缺乏有效药物治疗ARDS的现状促使研究者将RIPK3作为潜在的药物靶点进行研究。RIPK3抑制剂UH15-38是一种强效且高选择性的药物,可有效阻断生物体内IAV引发的肺泡上皮细胞坏死。这些细胞,特别是I型肺泡上皮细胞(AEC),是病毒复制的主要位点,并与IAV诱导的肺部病理学的进展密切相关。作者发现UH15-38可显著降低AEC内坏死的发生率,从而最大限度地减少肺部的促炎环境。

    UH15-38治疗不仅改善了肺部炎症,而且保护动物在暴露于实验室的和大流行性IAV菌株后免受致命后果。值得注意的是,即使在感染过程的后期进行UH15-38给药,也保持了其治疗效果,这突出了RIPK3抑制在患有IAV介导的ARDS和其他炎症性疾病的患者中提供临床益处的潜力。此外,UH15-38的安全性是显著的,即使在长时间高剂量给药后,也没有显示出明显的细胞凋亡或一般毒性迹象。重要的是,它没有破坏抗病毒适应性免疫反应,也没有阻碍病毒清除,这表明该化合物选择性地靶向坏死,同时保留了基本的免疫功能。

    当应用于严重IAV感染的小鼠模型时,UH15-38显著抑制了肺损伤。通过抑制RIPK3-MLKL信号传导,它减少了肺实质内,特别是I型AECs中坏死细胞的数量,而不影响凋亡细胞的频率。因此,用UH15-38治疗的小鼠表现出不那么严重的肺组织损伤,其特征是更少透明膜(hyaline membrane)形成和细支气管剥蚀——这是ARDS的标志。

    此外,UH15-38成功地抑制了坏死巨噬细胞中炎性细胞因子IL-1β和IL-18的释放,有助于减少不受控制的炎症。至关重要的是,UH15-38处理的小鼠保持了稳定的肺功能,并表现出正常的氧饱和度水平和可控的气道阻力。重要的是,该药物不会干扰免疫系统清除病毒的能力,也不会损害IAV特异性CD8+细胞毒性T细胞的产生和功能。

    总之,此研究强调了RIPK3激酶活性在严重IAV感染期间引发肺部炎症和损伤的关键作用。通过开发强效RIPK3抑制剂UH15-38,研究人员已经证明,靶向坏死提供了一种减轻流感的破坏性后果的新方法,包括组织中性粒细胞过度浸润、严重肺损伤和ARDS风险。UH15-38通过其对IAV诱导的坏死的选择性抑制,在支持有效的抗病毒免疫反应的同时,能够保持肺的完整性和功能,为未来流感和其他潜在的炎症性疾病的治疗干预提供了一条有希望的途径。

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07265-8
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  • 《Nature:抗病毒鼻腔喷雾剂N-0385有望阻止新冠病毒感染》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2022-04-24
    • SARS-CoV-2是导致COVID-19的冠状病毒,自2019年底出现以来,不断发生变异。这种快速进化给旨在靶向这种冠状病毒的疫苗和治疗方法带来了挑战。目前需要进行疫苗加强注射,以产生抗体来对抗SARS-CoV-2的Omicron变体。在COVID-19大流行病早期批准的几种抗体组合疗法对Omicron的效果并不好。 治疗COVID-19的另一种方法是阻断人类细胞表面上SARS-CoV-2用来感染的蛋白,比如TMPRSS2和ACE2。这些蛋白随着时间的推移变化很小,甚至根本没有变化。 在一项新的研究中,来自英属哥伦比亚大学、舍布鲁克大学和康乃尔大学的研究人员一直在开发能够阻断蛋白TMPRSS2的化合物。SARS-CoV-2需要这种蛋白来帮助它的刺突蛋白与细胞膜融合并进入细胞内。相关研究结果发表在Nature期刊上,论文标题为“A TMPRSS2 inhibitor acts as a pan-SARS-CoV-2 prophylactic and therapeutic”。 在利用细胞进行的实验中,几种新的化合物抑制了TMPRSS2的活性,有些抑制了这种蛋白80%以上的活性。其中四种最有希望的化合物在非常低的浓度下效果良好,对正常细胞生存没有负面影响。 这些作者接下来对这些表现比较良好的候选化合物进行了筛选,看它们是否能够防止SARS-CoV-2感染宿主细胞。作为其中最有效的化合物,N-0385大大减少了能够进入源自肺部和结肠组织的细胞的病毒载量。利用包括Delta变体在内的新SARS-CoV-2开展实验也取得类似的结果。 这些作者随后在一种重症COVID-19小鼠模型中测试了通过鼻腔给送N-0385。抗病毒鼻腔喷雾剂应该有几个潜在的治疗优势。SARS-CoV-2主要通过鼻子进入人体。鼻腔喷雾剂可以很容易地被人们在家里使用。此外,将药物直接递送到鼻腔和肺部可以减少对身体其他部位的暴露,有可能限制副作用。 这些作者首先每天给送N-0385一次,从病毒暴露前一天开始到病毒暴露后6天。给送生理盐水对照剂量的10只小鼠中没有一只存活,但是给送N-0385的10只小鼠中有7只存活了。大多数存活下来的小鼠的肺部几乎没有损伤。 当这些作者用较短的疗程重复这一实验时,从病毒暴露前一天到病毒暴露后两天,所有10只给送N-0385的小鼠都活了下来。相比之下,给送生理盐水的10只小鼠中只有一只存活。利用在感染后3天从小鼠体内获得的样本,他们发现,用N-0385治疗的小鼠肺部的病毒载量减少了97%。当实验中只在感染当天给送单剂量的N-0385时,接受治疗的小鼠也有很高的存活率。 这种疗法还显示出对Delta变体的保护。这些实验是在Omicron变体出现之前完成的。然而,由于N-0385对宿主细胞起作用,它很可能能够阻止不同变体使用靶宿主蛋白。 论文通讯作者、康乃尔大学的Hector Aguilar-Carreño博士指出,“与其他类型的COVID-19治疗方法(如单克隆抗体)相比,N-0385疗法的批量生产更简单,成本更低。” 这些作者目前正在与一家生物技术公司合作,制造该候选药物的一个版本,以便在人体内进行测试。 参考资料: 1. Tirosh Shapira et al. A TMPRSS2 inhibitor acts as a pan-SARS-CoV-2 prophylactic and therapeutic. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04661-w. 2. Nasal antiviral blocks SARS-CoV-2 infection in mice https://medicalxpress.com/news/2022-04-nasal-antiviral-blocks-sars-cov-infection.html
  • 《利用Jak抑制剂有望清除HIV病毒库》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:huangcui
    • 发布时间:2017-12-26
    • 根据一项新的研究,一类已被美国食品药品管理局(FDA)批准用于治疗类风湿性关节炎的抗炎药物可能能够“清除”HIV感染者中被这种病毒感染的免疫细胞库(即HIV病毒库)。 当培养来自HIV感染者的免疫细胞时,研究人员发现抗炎药物托法替尼(tofacitinib)和鲁索替尼(ruxolitinib)可阻断被感染的细胞产生HIV,从而将这种病毒传播给邻近的细胞,并清除这种病毒库。相关研究结果于2017年12月21日发表在PLoS Pathogens期刊上,论文标题为“Novel mechanisms to inhibit HIV reservoir seeding using Jak inhibitors”。 论文共同通信作者、美国凯斯西储大学医学院病理学教授Rafick-Pierre Sékaly博士说,“治愈HIV感染的主要障碍之一就是HIV病毒库。有非常少量的免疫细胞让这种病毒整合到它们的基因组中。这些免疫细胞完全不被免疫系统检测到,这是因为HIV处于潜伏状态。但是一旦你停止治疗,那么这种病毒就会重新激活。我们的研究结果表明如果利用Jak抑制剂处理这些免疫细胞,那么你就能够清除这些HIV病毒库。” 这项新的研究涉及37名HIV感染者,不过这些感染者都通过服用抗逆转录病毒药物对体内的这种病毒进行控制。这些感染者体内的残留HIV病毒库大小---HIV整合到基因组中的免疫细胞数量---与这些免疫细胞中的Jak酶活性相关联。这项研究提示着阻断Jak酶实际上可能会导致HIV病毒库枯竭。实验室实验证实Jak抑制剂阻止HIV传播到附近的健康细胞中。 Jak抑制剂阻断在某些疾病(包括类风湿性关节炎等自身免疫疾病)中受到异常调节的至关重要的促炎性细胞因子。在阻断这些促炎性细胞因子中,Jack抑制剂将炎性状态恢复到未患上炎性疾病的人体中观察到的“正常”水平。 在这项新的研究中,Jak抑制剂的一种关键的安全特征是它们不是一种全身性免疫抑制剂,而是一种免疫调节剂。Sékaly说,“我们的结果展示了Jak抑制剂如何不会阻止HIV病毒库中的免疫细胞对新的感染作出反应。” 这些研究人员证实Jak抑制剂并不阻断对HIV产生的功能性免疫反应,或者说正常的免疫细胞功能。这种作用机制是独特的,这是因为这些Jak抑制剂对被HIV感染的免疫细胞具有明显的特异性,不同于用于移植的全身性免疫抑制试剂,后者会抑制全身的免疫反应,从而导致功能性免疫力下降。 鉴于Jak在被HIV感染的免疫细胞中是过度活跃的,Jak抑制剂能够特异性地靶向这些免疫细胞中的炎性细胞因子,从而阻止这些炎性细胞因子活化这些被感染的免疫细胞和传播HIV到附近的细胞中。HIV需要免疫细胞活化才能够高效地复制。利用Jak抑制剂阻断被HIV感染的免疫细胞中至关重要的炎性细胞因子,从而创造了一种让这种病毒不能够复制的环境,这是因为它不能够正确地激活免疫细胞。这种独特的作用机制允许Jak抑制剂阻断被感染的免疫细胞中的病毒复制,降低作为HIV病毒库的免疫细胞(Bcl-2等关键的标志物下调表达)的寿命,而且阻断这种病毒库扩大。 Gavegnano说,“我们正在严格地评估Jak抑制剂对阻止细胞培养物、动物模型和人体中的HIV根除的关键事件的影响。我们也在仔细地监控它们的安全性,从各个角度评估它们是比较重要的,以确保我们提供一种安全有效的疗法。迄今为止,我们的数据为仔细地探究Jak抑制剂治疗HIV适应症提供了理由。我们期待理解阻断被HIV感染的免疫细胞中的残余炎症如何能够影响治愈HIV感染的最终目标。”