SARS-CoV-2具有極強(qiáng)的傳染性,造成了目前COVID-19全球大流行。截至2021年3月14日,全球累計(jì)確診119,212,530例,累計(jì)死亡2,642,612例。根據(jù)已有報(bào)道,機(jī)體的免疫功能失調(diào)與COVID-19疾病進(jìn)展密切相關(guān)。重癥COVID-19患者體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)勁的細(xì)胞因子風(fēng)暴,但是機(jī)體常常不能產(chǎn)生保護(hù)性的適應(yīng)性免疫反應(yīng),特別是欠缺有效的病毒中和抗體。然而,感染過程中SARS-CoV-2病毒因子調(diào)控免疫功能失衡的具體分子機(jī)制目前尚不明確。

近日,中山醫(yī)學(xué)院陳俊課題組與中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院陳守登課題組合作,解析了SARS-CoV-2 ORF7a蛋白的晶體結(jié)構(gòu)和免疫調(diào)節(jié)功能。發(fā)現(xiàn) ORF7a促使CD14+單核巨噬細(xì)胞分泌促炎性細(xì)胞因子,同時(shí)下調(diào)CD14+單核巨噬細(xì)胞HLA-DR/DP/DQ分子的表達(dá),抑制單核巨噬細(xì)胞的抗原提呈能力,從而幫助新冠病毒的免疫逃逸。在COVID-19感染過程中,ORF7a蛋白可能起到關(guān)鍵作用。

該合作團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2 ORF7a能與人外周血單核樣細(xì)胞(PBMC)中的CD14+單核巨噬細(xì)胞高效結(jié)合。同時(shí),使用X射線單晶衍射方法,首次報(bào)道了SARS-CoV-2 ORF7a病毒蛋白2.20 ?的高分辨率晶體結(jié)構(gòu)。通過與SARS-CoV ORF7a病毒蛋白進(jìn)行結(jié)構(gòu)比對分析,發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2 ORF7a的變異氨基酸位點(diǎn)集中分布于較大的一片β片層且側(cè)鏈均朝向外出,SARS-CoV-2 ORF7a可激活人CD14+單核巨噬細(xì)胞分泌大量促炎性細(xì)胞因子,包括IL-6、IL-1b、IL-8和TNF-a等。?提示這是該病毒蛋白的潛在功能界面。

更重要的是,該研究發(fā)現(xiàn)是ORF7a能夠顯著下調(diào)人CD14+單核巨噬細(xì)胞HLA-DR/DP/DQ分子的表達(dá),說明SARS-CoV-2 ORF7a會(huì)抑制單核巨噬細(xì)胞的抗原提呈能力。這很好地解釋了臨床上新冠肺炎患者的免疫困境:即患者具有強(qiáng)烈的炎性反應(yīng),本應(yīng)激發(fā)抗病毒的適應(yīng)性免疫應(yīng)答。但由于ORF7a蛋白導(dǎo)致單核巨噬細(xì)胞不能有效提呈抗原,導(dǎo)致機(jī)體缺乏病毒特異性的中和抗體,削弱了適應(yīng)性免疫反應(yīng)。最后導(dǎo)致炎性反應(yīng)成為無效的細(xì)胞因子風(fēng)暴,攻擊患者重要生命器官(如肺、腦等),進(jìn)一步加重感染。該工作對進(jìn)一步理解COVID-19重癥患者的免疫功能失衡與相應(yīng)的藥物設(shè)計(jì)開發(fā)具有重要指導(dǎo)意義。

中山醫(yī)學(xué)院陳俊教授團(tuán)隊(duì)和附屬五院陳守登研究員課題組合作發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)ORF7a蛋白結(jié)構(gòu)與免疫調(diào)節(jié)新功能-肽度TIMEDOO
該研究成果“Structural insight reveals SARS-CoV-2 ORF7a as an immunomodulating factor for human CD14+ monocytes”近日在iScience雜志發(fā)表。中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院博士生周子亮、中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院博士生黃春柳與中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院博士生周折沖為論文共同第一作者,中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院陳俊教授與中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院陳守登研究員為論文共同通訊作者。

來源:中山醫(yī)學(xué)院