现有药物可以阻止SARS-CoV-2劫持细胞

一个国际研究团队分析了导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒是如何劫持目标细胞中的蛋白质的。这项研究发表在该杂志上细胞，展示了病毒如何改变细胞的活性，以促进自己的复制并感染附近的细胞。科学家们还确定了7种可能破坏这些机制的临床批准药物，并建议立即在临床试验中测试这些药物。

此次合作包括EMBL欧洲生物信息学研究所(EMBL- ebi)、加州大学旧金山分校(UCSF)药学院定量生物科学研究所冠状病毒研究组、霍华德休斯医学研究所、巴斯德研究所和弗莱堡大学卓越集群CIBSS的研究人员。

病毒无法自行复制和传播:它们需要一个有机体——它们的宿主——来携带、复制并将它们传播给更多的宿主。为了促进这一过程，病毒需要控制宿主细胞的机制，并操纵它产生新的病毒颗粒。有时，这种劫持会干扰宿主酶和其他蛋白质的活性。

一旦蛋白质产生，酶就可以通过对其结构进行化学修饰来改变其活性。例如，磷酸化——一种被称为a的酶在蛋白质上添加一个磷基激酶-在许多细胞过程的调节中起着关键作用，包括细胞间的通讯，细胞生长和细胞死亡。通过改变宿主蛋白质的磷酸化模式，病毒可以潜在地促进其自身传播到其他细胞，并最终传播到其他宿主。

科学家们使用了质谱分析该工具通过测量样本分子和分子片段的质量来分析样本的性质，以评估SARS-CoV-2感染后显示磷酸化变化的所有宿主和病毒蛋白质。他们发现12%与病毒相互作用的宿主蛋白质被修改了。研究人员还确定了最有可能调节这些修饰的激酶。激酶是阻止病毒活动和治疗COVID-19的药物的潜在靶点。

被感染细胞的异常行为

“这种病毒阻止人类细胞分裂，将它们维持在细胞周期的某个特定点。这为病毒提供了一个相对稳定和充足的环境来继续复制，”EMBL-EBI的小组负责人Pedro Beltrao解释说。

新冠病毒不仅影响细胞分裂，还影响细胞形状。该研究的一个关键发现是，感染细胞表现出长而分枝的臂状延伸，或丝状足。这些结构可以帮助病毒到达附近细胞在体内和推进感染，但进一步的研究是有必要的。

加州大学旧金山分校定量生物科学研究所主任、格莱斯顿研究所高级研究员Nevan Krogan说:“丝状足的广泛分支的独特可视化再次阐明了如何理解病毒-宿主相互作用的生物学可以阐明疾病的可能干预点。”

旧药，新疗法

“激酶具有某些结构特征，使它们成为良好的药物靶点。针对我们发现的一些激酶，已经开发出了药物，因此我们敦促临床研究人员在试验中测试这些药物的抗病毒效果，”Beltrao说。

在一些患者中，COVID-19会导致免疫系统过度反应，导致炎症。理想的治疗方法是缓解这些过度的炎症症状，同时阻止细胞的复制病毒．现有的针对激酶活性的药物可能是这两个问题的解决方案。

研究人员确定了数十种已被食品和药物管理局(FDA)批准或正在使用的药物临床试验以感兴趣的激酶为目标。其中7种化合物，主要是抗癌和炎症疾病化合物，在实验室实验中表现出强大的抗病毒活性。

“我们的数据驱动方法药物克罗根说:“这一发现确定了一套新的药物，无论是单独使用还是与其他药物联合使用，它们都有很大的潜力来对抗COVID-19，我们很高兴看到它们是否有助于结束这场大流行。”

“我们希望在这项工作的基础上测试许多其他工作激酶抑制剂同时确定可能有效干预COVID-19的潜在途径和其他潜在疗法，”加州大学旧金山分校细胞和分子药理学教授Kevan Shokat说。