疫情期間,我國采取的防疫措施影響國際。
同樣我國的文化底蘊也影響著國際學術界。
滿滿的中國風有木有
為了給廣大科研工作者提供新的科技咨詢,我們將選擇一些影響因子較高的期刊文章,給大家報道新的科技動態。
細胞研究(Cell Research, CR) 發表生命科學各個領域具有不同尋常意義或具有廣泛概念或技術進步的原始研究結果,只要該研究與分子和細胞生物學密切相關。
今天為大家講下 7 個葫蘆娃的故事
Cell Research 2020 年的第三期文章
描述的是一個中國的童話故事:一位老者,在戶外撒下了葫蘆種子,經過發芽、生長、開花和結果,終收獲 7 個不同顏色葫蘆兄弟的故事。

本期共計 12 篇文章,包括 1 篇編輯部評論文章,3 篇亮點文章,5 篇研究論文,3 封給編輯的信。我們將分期逐篇給大家講述這些文章的故事。今天帶來的是編輯部評論文章,也是跟新型冠狀肺炎治療有關的一篇。
編輯部評論文章
Virus against virus: a potential treatment for 2019-nCov (SARS-CoV-2) and other RNA viruses
以病毒對抗病毒:一種可能的治療 2019-nCov(SARS-CoV-2) 和其他 RNA 病毒的方法
新型冠狀病毒 2019-nCov 會引起嚴重的呼吸系統疾病并已經在全世界各地迅速傳播。截止到 2020 年 3 月 24 日,國際已經有超過 280000 名確診,死亡 15000 例。我們急需一種應對這種致命疾病的防疫方法。然而,現有的抗病毒藥物在治療 2019-nCov 時效果有限。盡管吉利德公司的核苷抑制劑(對埃博拉病毒無效)使得美國華盛頓州的一名 2019-nCov 病人獲益,但是并不清楚該藥是否能夠使被病毒變體感染的其他病人一樣獲益。通過分析來自中國,澳大利亞和美國的 19 例病人 2019-nCov 的 RNA 基因組,發現新型冠狀病毒在序列上有些不同。這些不同主要是一些單堿基的變異。圖 1b 顯示了一個導致 2019-nCov (SARS-CoV-2) 的氨基酸 62 和 84 的 ORF8 的單核苷酸變異的例子,這是一種參與驅動從蝙蝠到人類的冠狀病毒過渡的多肽。來自患者樣本的證據表明,2019-nCov (SARS-CoV-2) 正在積極獲取新的突變,可能使其逃避抗病毒藥物。這對傳統藥物和疫苗的開發提出了嚴重的挑戰。同樣的限制也常見于其他致命的 RNA 病毒,如 SARS 或 MERS。
19 例病人 2019-nCov 序列分析
單堿基的變異發生 ORF8 多肽上
作者的團隊已經使用 CRISPR/Cas13d 技術在實驗室中實現了一種靈活而有效的靶向 RNA 的方法(正在研究中),在此作者提出,該系統可以專門用于毀壞 2019-nCov (SARS-CoV-2) RNA 基因組,從而限制其繁殖能力。為了在功能上破壞病毒,作者將特別使用同時靶向 ORF1ab(復制酶 - 轉錄酶)和 S(突刺)的導向 rna (gRNAs)。Gilead 的 NUC 抑制劑瑞德西韋與 HIV 的逆轉錄酶抑制劑有著相似的化學結構,目前正在進行 2019-nCov (SARS-CoV-2) 的臨床試驗,而針對 spike 糖蛋白的藥物也已經在治療 HIV 和 SARS-CoV 的 I 期試驗中進行了測試。
CRISPR/Cas13d 是一種 rna 導向的、針對 rna 的 CRISPR 系統。為了斷裂 2019-nCov (SARS-CoV-2) RNA 基因組,作者使用了 Cas13d 蛋白和導向 RNA(包含特異性互補于病毒 RNA 基因組的間隔序列)(圖 1c)。
CRISPR/Cas13d 系統的一個優點是它在設計導向 rna 方面的靈活性,因為 Cas13d 的 rna 靶向裂解活性不依賴于特定鄰近序列的存在,如 dna 編輯效應體 Cas9 的 NGG 基序。該系統的這一獨特特性滿足了快速開發針對不同病毒變體的導向 rna 的要求,這些病毒變體可能會進化并逃離傳統藥物的追殺。作者總共設計了 10333 個導向 RNA,在不影響人類轉錄組的情況下,靶向 2019-nCov (SARS-CoV-2) 病毒 RNA 基因組的 10 個肽編碼區域。由于其良好的安全性,腺相關病毒(adeno-associated virus, AAV) 可作為一種載體,將 Cas13d 效應體傳遞給感染了 2019-nCov (SARS-CoV-2) 的患者。多達 3 個針對 2019-nCov (SARS-CoV-2) RNA 基因組不同肽編碼區域的導向 RNA 可被包裝成一個 AAV 載體(圖 1e),使該系統更有效地清除病毒和預防耐藥性。
Cas13d 的表達可由組織特異性啟動子驅動,實現對感染器官的精準治療。此外,AAV 對肺有高度特異性的血清型,肺是 2019-nCov (SARS-CoV-2) 感染的主要器官,因此可以用于 CRISPR 系統的靶向遞送。類似的策略也適用于其他類型的 RNA 病毒。
綜上所述,我們認為 CRISPR/Cas13d 系統可能是一種直接、靈活、快速的治療和預防 RNA 病毒感染的新方法。在將該系統應用于患者之前,還需要進一步的研究來確定該系統在消除 2019-nCov (SARS-CoV-2) 和動物模型中的其他病毒方面的安全性和有效性。如果被證明是有效的,這種治療方法將為全世界的患者提供更多的選擇,以對抗具有迅速進化和發展耐藥性潛力的威脅生命的病毒。
參考文獻
Nguyen, T.M., Zhang, Y. & Pandolfi, P.P. Virus against virus: a potential treatment for 2019-nCov (SARS-CoV-2) and other RNA viruses. Cell Res 30, 189–190 (2020). https://doi.org/10.1038/s41422-020-0290-0