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廣東專家發布重磅研究成果,助力新冠肺炎疫苗效果測試

2020-07-09 廣州呼吸健康研究院 301

6月12日上午10時,廣州市人民政府新聞辦公室舉辦第125場疫情防控復工復產(廣州抗疫力量發布專場)新聞發布會。


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廣東衛生在線從會上獲悉,廣東專家參與成功建立了首個新冠肺炎非轉基因小鼠模型,此動物模型可應用于新冠治療藥物效果評價、疫苗效果測試及新冠致病機制等多方面研究。該研究成果已于6月10日在線發表于國際頂級期刊Cell。

據悉,該研究由鐘南山院士指導的團隊——廣州醫科大學附屬第一醫院/呼吸疾病國家重點實驗室趙金存教授團隊,與廣州海關技術中心國家生物安全檢測重點實驗室(P3實驗室)、美國愛荷華大學、廣州再生醫學與健康廣東省實驗室、中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院等團隊合作完成。

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新型冠狀病毒SARS-CoV-2入侵受體為 human angiotensin-converting enzyme 2(hACE2),而小鼠同源受體mouse ACE2由于氨基酸關鍵位點差異,不能介導病毒入侵。疫情早期,雖然我國毒株已分離,但由于國際和國內hACE2轉基因小鼠保有量有限,繁育耗時長,臨床癥狀不典型,造成我國COVID-19肺炎診療方案、藥物、疫苗和致病機制體內驗證嚴重滯后。

呼吸疾病國家重點實驗室副主任趙金存教授介紹,針對此問題,團隊利用腺病毒載體,在小鼠肺臟轉導表達hACE2,成功解決上述科學難題,建立國際首個非轉基因新冠肺炎小鼠動物模型(見圖1)。

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圖1. 動物模型模式圖


已用于評價康復者血漿和藥物等治療作用

研究顯示,小鼠在SARS-CoV-2感染后,肺臟中可檢測到高滴度新冠病毒,每克組織中病毒滴度可達107 PFU,并出現體重下降和類似新冠肺炎病人的臨床病理表現(見圖2)。

趙金存介紹,通過對比野生型小鼠與I型干擾素受體缺陷小鼠和干擾素通路關鍵基因STAT1敲除小鼠在新型冠狀病毒感染后的差異,發現I型干擾素在新冠病毒感染中起到保護作用。

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圖2. 受體轉導小鼠感染SARS-CoV-2后,病毒在小鼠肺臟高滴度復制,小鼠體重下降,肺臟出現出血、炎性細胞浸潤等病理改變

“此外,在此模型中,新冠病毒感染可誘導機體產生強烈的病毒特異性T細胞應答及體液免疫應答。”趙金存介紹,更為重要的是,團隊利用此小鼠模型評價了新冠感染康復者血漿和瑞德西韋對新冠病毒感染的治療作用。

結果顯示,給予血漿治療和藥物組的小鼠肺臟病毒滴度均明顯降低,且病理損傷減輕(見圖3)。

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圖3. 過繼轉移新冠康復者血漿和瑞德西韋治療組,小鼠肺臟病毒滴度下降、肺臟病理損傷減輕

今后利于疫苗等應急驗證及致病機制研究

趙金存表示,本模型相比傳統受體轉基因小鼠模型,構建周期短(2-3周),不需要特殊繁育,可用于多種基因修飾小鼠動物模型構建;且技術方法簡單,易于重復,適宜大規模推廣,有利于我國抗病毒藥物、抗體、疫苗的應急驗證及致病機制研究,并已給我國多家單位廣泛共享,有效緩解了我國COVID-19肺炎動物模型缺乏的難題。

趙金存教授為本研究LeadContact,愛荷華大學Stanley Perlman和PaulB. McCray, Jr教授為本文共同通訊作者,廣州醫科大學附屬第一醫院/呼吸疾病國家重點實驗室孫靜博士、莊珍博士、劉冬蘭博士、朱愛如博士、肇靜嫻博士、席寅博士,愛荷華大學鄭健博士、李堃博士、Roy Lok-Yin Wong博士,廣州海關技術中心黃吉城博士、李小波博士,以及廣州再生醫學與健康廣東省實驗室何江平博士為本文并列第一作者。

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