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최신 SARS-COV-2 중대 연구 성과 발표
  • 등록일2020.05.07
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중국제2군의대학교 후스(胡适)/레이창하이(雷长海) 연구팀은 재조합 ACE2 면역 글로불린(ACE2-Ig)이 SARS-COV-2 감염을 효과적으로 중화시킴을 입증함으로써 ACE2-Ig의 잠재적 임상 응용 가치를 보여주었다. 해당 성과는 「Neutralization of SARS-CoV-2 spike pseudotyped virus by recombinant ACE2-Ig」의 제목으로 "Nature Communications"에 온라인으로 게재되었다.
신종코로나 바이러스(SARS-COV-2)의 전 세계적인 유행으로 이미 335.6만 명 이상이 감염되고 약 23.9만 명이 사망하였지만 항바이러스 약물과 백신은 아직도 개발되지 않았다. 기존의 연구에서 ACE2가 SARS-COV-2의 수용체로서 바이러스 감염 침입을 매개함이 밝혀졌기 때문에 ACE2는 SARS-COV-2 감염 치료를 위한 중요한 표적이다.
연구진은 먼저 ACE2의 기능 활성에 근거하여 인간 ACE2의 세포외 영역을 인간 면역 글로불린 IgG1의 Fc 영역에 연결하여 신규 재조합 단백질(ACE2-Ig)을 구축 하였다(그림 1). ACE2 돌연변이체(HH/NN)도 연구에 사용되었으며 그 중, 2개 활성 부위의 히스티딘 잔기(잔기 374와 378)가 히스티딘 잔기가 아스파라긴 잔기로 변경되어 촉매 활성(mACE2-Ig)을 감소시켰다. 연구진은 BIAcore 결합 테스트를 통해 2가지 융합 단백질과 SARS-COV-2의 RBD 영역이 매우 높은 친화성을 가지고 있음을 입증했다(그림 2). 이어서, 생쥐에 융합 단백질을 정맥주사하고 ELISA를 이용하여 혈청 중의 융합 단백질 농도를 측정한 결과, 약물동태학이 양호한 안정성을 나타냈다.

그림1: ACE2-Ig 설명도

그림2: 융합 단백질과 CoV스파이크 단백질RBD의 결합
연구진은 ACE2 융합 단백질의 결합 활성을 테스트하고, ACE2 융합 단백질의 S당 단백질을 보유한 SARS-COV와 SARS-COV-2 가상 바이러스에 대한 중화 활성을 테스트하였다. 연구 결과, ACE2-Ig와 mACE2-Ig 두 가지 융합 단백질은 SARS-COV와 SARS-COV-2를 효과적으로 중화시킬 수 있다. 그 중, ACE2-Ig의 SARS-CoV와 SARS-COV-2를 중화시키기 위한 IC50은 각각 0.8μg/mL와 0.1 μg/mL이고, mACE2-Ig의 두 가지 바이러스를 중화시키기 위한 IC50은 각각 0.9μg/mL와 0.08 μg/ml이다(그림 3).

그림3: ACE2-Ig의 SARS 가상 바이러스 효과적 중화
이어서 연구진은 세포 융합 실험을 이용하여 융합 단백질의 체외 중화 작용을 테스트했다. ACE2-Ig는 SARS-CoV와 SARS-CoV-2 S단백질 매개 융합을 뚜렷하게 억제하였고 IC50은 각각 0.85μg/mL와 0.65μg/mL이었다. 동일한 조건에서, mACE2-Ig의 SARS-CoV와 SARS-CoV-2 S 단백질에 대한 융합 IC50은 각각 0.76μg/mL와 0.48μg/mL이다. 해당 데이터는 ACE2-Ig와 mACE2-Ig가 SARS-CoV 및 SARS-CoV-2에 대한 매우 우수한 억제 활성을 보유함을 입증한다. 표면 플라스몬 공명 시험(SPR) 결과, ACE2-Ig의 SARS-CoV-2 S 단백질과의 친화력은 SARS-CoV과의 친화력보다 16배 높았다(그림 4).

그림4: ACE2-Ig의 세포 융합 억제
결론적으로, 해당 연구는 ACE2-Ig와 mACE2-Ig2 두 가지 융합 단백질을 구축하였고 모두 SARS-COV 및 SARS-COV-2에 대한 뚜렷한 중화 효과를 가진다. 아울러, 융합 단백질은 혈장에서 우수한 안정성을 보유한다. 해당 연구는 ACE2의 SARS-COV-2를 차단하는 분자 메커니즘을 기반으로 하며 신종코로나바이러스 감염증의 진단과 치료에서 중요한 의미를 가진다.

정보출처 : https://mp.weixin.qq.com/s/QC0-flNAhbmnHJmzQWEN8g?tdsourcetag=s_pctim_aiomsg