2022-08-03 17:10:00

疫情｜港大揭冠狀病毒如何利用宿主防禦機制進行複製

港大醫學院研究揭示冠狀病毒如何利用宿主的抗病毒防禦機制進行高效複製。(資料圖片)

新冠疫情肆虐逾兩年，有關醫學研究不斷進行。港大醫學院研究人員發現病毒如SARS-CoV-2，SARS-CoV-1和MERS-CoV等，均可利用宿主細胞蛋白酶「半胱天冬酶-6」進行更有效的複製，也可以反利用「人體抗病毒免疫屏障」，促進自身複製，這為治療高致病性冠狀病毒提供了潛在的干預目標，及可能選擇使用的化合物，同時研究結果進一步提出裂解後的病毒蛋白可發揮免疫對抗作用，為病毒蛋白研究及相關藥物研究提供了創新的研究方向。相關研究結果已於醫學雜誌《自然》發表。

研究由袁國勇等領導

是次研究由港大醫學院微生物學系朱軒博士、陳福和醫生及袁國勇教授領導。研究基於當冠狀病毒進入宿主細胞後，病毒核糖核酸(RNA)會刺激受感染細胞分泌干擾素，干擾素能夠抑制病毒在受感染細胞內的複製，同時宿主細胞會凋亡，使細胞不會生產病毒，因此干擾素反應和細胞凋亡反應是人和動物細胞防禦病毒的兩個最重要的機制。

當中人和動物細胞內的細胞蛋白酶「半胱天冬酶-6」是負責執行細胞凋亡程序，可以通過消除受感染的細胞，從而控制病毒的複製。港大研究團隊研究「半胱天冬酶-6」對冠狀病毒複製的影響，發現在細胞系、離體肺組織和小腸類器官的實驗中，「半胱天冬酶-6」抑制劑或「半胱天冬酶-6」的剔除可有效降低冠狀病毒的複製能力；相反在過度表達「半胱天冬酶-6」的細胞中，冠狀病毒的複製能力顯著提高，並在小鼠實驗中得到證實。

港大研究團隊補充，干擾素反應是宿主細胞最重要和最直接的抗病毒防禦機制，研究進一步證明，「半胱天冬酶-6」可裂解冠狀病毒核殼蛋白，產生的核殼蛋白片段可以與「抗干擾素調節因子-3」結合，並阻止其進入細胞核以啟動干擾素反應，通過停止干擾素反應，從而加強病毒的複製能力。

港大研究首次揭示了何以冠狀病毒是非常成功的致病病毒，因為冠狀病毒能夠利用宿主被激活凋亡反應所產生的「半胱天冬酶-6」，提升有效的病毒複製能力。由於細胞凋亡是人體對抗病毒感染的第一道天然免疫屏障；同時亦揭示了冠狀病毒可以反利用「人體抗病毒免疫屏障」，促進自身複製，這為治療高致病性冠狀病毒提供了潛在的干預目標，及可能選擇使用的化合物。研究結果進一步提出裂解後的病毒蛋白可發揮免疫對抗作用，為病毒蛋白研究及相關藥物研究提供了創新的研究方向。