全球5.8亿人染疫 国卫院发现新冠肺炎大规模感染关键

国家卫生研究院研究发现,细胞中的蛋白激酶MAP4K3(又称GLK)是造成大规模感染的关键,同时也能解释了新冠疫苗造成副作用的机制。(国卫院提供)

新冠肺炎疫情爆发至今逾2年,酿成全球5.8亿人感染、600多万人死亡。国家卫生研究院研究发现,人体细胞中的蛋白激酶MAP4K3(又称GLK)是造成大规模感染的关键,同时也能解释了新冠疫苗造成副作用的机制;动物实验发现,透过调控GLK可抑制小鼠感染新冠病毒。该研究可望帮助研发或筛选新冠药物及疫苗,开发减缓疾病症状的新颖医疗方式。

新冠肺炎病毒(SARS-CoV-2)在进入人体后,主要借由病毒表面的棘蛋白(spike protein,S蛋白)与人类呼吸系统上皮细胞表面的ACE2受体结合感染细胞。然而,正常上皮细胞只表现低量的ACE2蛋白,却在感染后迅速诱发急性严重的呼吸道症状,若能找出病毒快速传播的机制,就有机会找到降低传染的方法与策略。

国卫院免疫医学中心特聘研究员谭泽华与助研究员庄怀佳团队研究发现,受新冠病毒感染细胞中的蛋白激酶MAP4K3 (又称GLK)表现量较正常细胞多,且GLK高量表达的上皮细胞比例,与疾病严重度呈现正相关;经小鼠实验证实,该感染机制正是新冠病毒可大幅感染的关键,同时也能解释新冠疫苗造成副作用的机制。

研究团队分析新冠肺炎病患检体的单细胞RNA定序结果,意外发现新冠病毒进入宿主上皮细胞后,棘蛋白会诱发蛋白激酶GLK高量表现;接续运用蛋白质体学、各种生物化学实验证实,过量表现的GLK会磷酸化ACE2蛋白,使ACE2躲过泛素酶UBR4的泛素化降解机制,造成细胞表面的ACE2蛋白稳定增加。

同时,GLK过量表现诱发装载着ACE2蛋白之胞外小体(exosomes)释出,传递予其他原本ACE2表现量不高的细胞,这些接收了ACE2蛋白的细胞更容易被新冠病毒所感染。研究人员分析新冠肺炎病患的血清检体,也发现GLK磷酸化的ACE2蛋白以及装载着ACE2蛋白的胞外小体大幅增加。

这些研究成果证实,蛋白激酶GLK过量表现是新冠肺炎致病机转的关键因子,同时说明了新冠病毒快速引发临床症状且容易传播的原因。

小鼠动物实验亦发现,当利用GLK小分子抑制剂(verteporfin)可调降细胞表面ACE2蛋白量,并降低ACE2胞外小体的产生,进而成功抑制小鼠新冠肺炎病毒感染率;而verteporfin与其它可调控GLK及ACE2相关之药物,皆具潜力成为抑制新冠病毒感染之候选药物。

此外,该研究成果可进一步解释新冠肺炎引发严重发炎反应以及新冠肺炎疫苗产生副作用之机制。新冠肺炎疫苗的主要成分棘蛋白也可能会刺激诱发免疫细胞产生过量GLK,而导致强烈的发炎反应,造成疫苗副作用。