新型冠狀病毒SARS-CoV-2導致2019年冠狀病毒病（COVID-19），如今正在全球肆虐。疫苗是控制大流行迫切需要的必要對策。目前還沒有針對SARS-CoV-2的人類疫苗，但大約有120種候選疫苗正在研發中。

SARS-CoV-2與另外兩種密切相關的高致病性病毒SARS-CoV和 MERS-CoV同屬冠狀病毒科β冠狀病毒屬。SARS-CoV-2有一個大小為30kb的正義、單鏈RNA基因組。它的核衣殼蛋白（N）和由膜蛋白（M）、包膜蛋白（E）以及刺突蛋白（S）組成的外膜包覆著它的基因組。

圖片來自NIH。

與SARS-CoV一樣，SARS-CoV-2的S蛋白通過受體結合結構域（RBD）與它們共同的受體血管緊張素轉換酶2（ACE2）結合，介導病毒進入宿主細胞。在此之前，科學家們已經證實，SARS-CoV和MERS-CoV的RBD包含主要的構象依賴性中和表位，并能夠在免疫動物中引起強效的中和抗體，因而是有希望的疫苗開發靶標。此外，S蛋白的RBD也是藥物開發的靶標。

與此同時，人們迫切需要利用人類疾病相關的細胞構建新的模型，來研究SARS-CoV-2生物學特性和促進藥物篩選。鑒于SARS-CoV-2主要感染呼吸道，在一項新的研究中，來自美國威爾康奈爾醫學院、芝加哥大學、哥倫比亞大學和中國上海交通大學等研究機構的研究人員利用人多能性干細胞（human pluripotent stem cell, hPSC）開發出一種肺部類器官（lung organoid）模型（下稱hPSC-LO）。相關研究結果近期發表在Nature期刊上，論文標題為“Identification of SARS-CoV-2 Inhibitors using Lung and Colonic Organoids”。

hPSC-LO，特別是肺泡II型樣細胞，可被SARS-CoV-2感染，并在SARS-CoV-2感染后表現出強勁的趨化因子表達，這與COVID-19患者中觀察到的情況相似。這些患者中近25％的人也有胃腸道癥狀，這與更糟糕的COVID-19臨床結果相關。

與此同時，作為對hPSC-LO的補充，這些研究人員也利用hPSC構建出結腸類器官（hPSC-CO）來探究結腸細胞對SARS-CoV-2感染的反應。他們發現，多種結腸細胞類型，特別是腸上皮細胞（enterocyte），表達ACE2，并且可被SARS-CoV-2感染。

利用hPSC-LO，這些研究人員對美國食品藥品管理局（FDA）批準的藥物進行了高通量篩選，并鑒定出SARS-CoV-2的細胞進入抑制劑，包括伊馬替尼（imatinib）、霉酚酸（mycophenolic acid, MPA）和鹽酸阿的平（quinacrine dihydrochloride, QNHC）。這些藥物在生理相關水平下的處理顯著抑制了SARS-CoV-2對hPSC-LO和hPSC-CO的感染。

這些數據共同表明，受到SARS-CoV-2感染的hPSC-LO和hPSC-CO可以作為研究SARS-CoV-2感染的疾病模型，并為通過藥物篩選確定候選的抗COVID-19藥物提供了寶貴的資源。（生物谷 Bioon.com）

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