楊 呂，何 慶

（西南交通大學醫(yī)學院附屬成都市第三人民醫(yī)院重癥醫(yī)學科，四川 成都 610031）

2019年12月在我國武漢地區(qū)暴發(fā)了新型冠狀病毒肺炎（coronavirus disease 2019，COVID-19），隨后該疫情的大流行引起了人們對公共衛(wèi)生的擔憂。國際病毒分類委員會將這種新型冠狀病毒命名為嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2型（severe acute respiratory syndrome coronavirus type 2，SARS-CoV-2）。該病毒的基因組數(shù)據(jù)顯示，SARSCoV-2與SARS-CoV在RNA依賴性RNA聚合酶的基因系統(tǒng)發(fā)育不同，通過病毒基因序列比對分析發(fā)現(xiàn)，這是一種新的β-冠狀病毒［1］。冠狀病毒的得名來自暴露于病毒脂質(zhì)層外面的由棘突蛋白（spike protein，S蛋白）構成的冠狀突起，利用S蛋白與靶細胞表面的特異性受體結合，進入細胞內(nèi)復制而引起感染。因此，S蛋白在冠狀病毒侵染細胞過程中非常重要。經(jīng)過結構研究［2-4］和生化實驗研究［3，5-6］發(fā)現(xiàn)，SARS-CoV-2可與人類受體血管緊張素轉(zhuǎn)換酶 2（angiotensin converting enzyme 2，ACE2）結合進而侵入宿主細胞。

COVID-19的主要臨床表現(xiàn)為呼吸系統(tǒng)癥狀，患者以發(fā)熱、乏力和干咳為主要表現(xiàn)，另外還可能出現(xiàn)頭痛、喉嚨痛、腹痛和腹瀉等非典型臨床表現(xiàn)。重型患者多在1周后出現(xiàn)呼吸困難和（或）低氧血癥［7-8］，嚴重者迅速進展為急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）、膿毒癥休克、難以糾正的代謝性酸中毒和出凝血功能障礙等［8-10］。目前，該疾病引起的疫情正在全球范圍內(nèi)蔓延，對重型和危重型患者的有效治療仍然是一個挑戰(zhàn)。對SARS-CoV-2與細胞特異性靶點ACE2的研究，有利于了解SARS-CoV-2感染后引起嚴重急性肺病理損傷的原因和COVID-19的發(fā)病機制，為研發(fā)有效的疫苗和制定該病的治療方案提供新的思路。

1 SARS-CoV-2通過結合ACE2感染細胞

1.1 S蛋白特異性結合ACE2

LI等［11］通過免疫共沉淀法從可被SARS-CoV感染的Vero E6細胞中分離出了一種金屬肽酶ACE2，它能有效地結合SARS-CoVS蛋白的S1亞基，且可溶性ACE2片段可阻止S1結構域與Vero E6細胞結合。ACE2抗體可阻斷該病毒的復制，進一步證明ACE2為SARS-CoV的功能性受體。SARS-CoV-2和SARS-CoV同屬冠狀病毒β屬，不論是感染后癥狀還是病毒結構都有很多相似點。研究發(fā)現(xiàn)，SARS-CoV-2的基因組與SARS-CoV有80%的同源性［6］。冠狀病毒的S蛋白是介導細胞表面特異性受體識別與膜融合的關鍵蛋白，而SARSCoV-2和SARS-CoVS蛋白之間的氨基酸序列一致性為76.47%［12］。SARS-CoV-2 S蛋白的受體結合域（receptor binding domain，RBD）序列僅比來自SARS-CoVS蛋白的RBD多1個氨基酸（Val470），具有73.8%～74.9%氨基酸同源性；另外，與其他可與唾液酸結合的人類冠狀病毒（HKU1和OC43）相比，SARS-CoV-2S蛋白的N端域（N-terminal domain）與SARS-CoV的更為相似［13］。基于SARSCoV S蛋白RBD與ACE2的晶體結構，采用結構疊加和分子剛性對接的方法對SARS-CoV-2 S蛋白與人ACE2結合的三維復雜結構進行建模，發(fā)現(xiàn)雖然SARS-CoV-2 S蛋白RBD區(qū)域與ACE2蛋白結合的5個關鍵氨基酸殘基除了Tyr491外，其余的4個都發(fā)生了變化，但變化后的RBD仍然與SARSCoV S蛋白的RBD有著幾乎一致的三維結構［12］。受體結合基序是RBD羧基端的一個區(qū)域，包含所有與宿主受體接觸的殘基。通過使用攜帶SARSCoV-2 S蛋白的水皰性口炎病毒假型病毒粒子來研究SARS-CoV-2進入細胞的受體，發(fā)現(xiàn)針對人ACE2（human ACE2，hACE2）的抗血清阻斷了SARS-CoVS蛋白和SARS-CoV-2S蛋白進入細胞［14］，SARS-CoV-2受體結合基序中的幾個關鍵殘基（尤其是Gln493）與hACE2產(chǎn)生了良好的相互作用，表明SARS-CoV-2具備通過與受體ACE2結合感染人細胞的能力［2］。

SARS-CoV-2利用高度糖基化的S蛋白進入宿主細胞。S蛋白是一種三聚體Ⅰ類融合蛋白，以亞穩(wěn)態(tài)預融合構象存在，當S1亞基與宿主細胞受體結合時，受體結合使融合前三聚體失穩(wěn)，導致S1亞基脫落，S2亞基向穩(wěn)定的融合后構象過渡，進而使病毒膜與宿主細胞膜融合［15］，這一過程經(jīng)歷了復雜的結構重排。美國國立衛(wèi)生研究院疫苗研究中心與德克薩斯大學奧斯汀分校分子生物科學學院合作報道了首個處于預融合構象的SARS-CoV-2 S蛋白三聚體冷凍電鏡結構，其分辨率為3.5?［3］。研究結果顯示，三聚體的主要狀態(tài)為1個RBD為“上”（“up”）構象，另外2個RBD為“下”（“down”）構象，且證實了RDB的“上”構象是與受體結合所必須的。利用生物物理學方法發(fā)現(xiàn)，SARS-CoV-2 S蛋白與ACE2受體結合的親和力是SARS-CoV S蛋白的10～20倍。ZHOU等［6］使HeLa細胞表達或不表達不同種屬的ACE2，證明了SARS-CoV-2可以利用多個種屬（如人、中國馬蹄蝠、豬和果子貍，不包括小鼠）的ACE2作為進入細胞的受體，從而直接表明SARS-CoV-2利用ACE2作為受體進入細胞。另外，研究人員采用同樣的方法發(fā)現(xiàn)，SARSCoV-2并不以其他冠狀病毒的受體如氨肽酶N和二肽基肽酶4作為感染細胞的受體。ACE2是一種膜蛋白，正常情況下很難獲得穩(wěn)定的全長ACE2蛋白。通過共表達中性氨基酸轉(zhuǎn)運蛋白B0AT1和ACE2蛋白，西湖大學周強團隊揭示了人全長ACE2以及SARS-CoV-2RBD與ACE2-B0AT1形成的三元復合體的冷凍電鏡結構［16］。ACE2側鏈包括胞外肽酶結構域（peptidase domains，PD）和Collectrin樣域（Collectrin-like domain，CLD），后者由小段胞外域、一條長鏈和單個TM螺旋組成。ACE2的同源二聚體主要通過PD和TM之間的頸部域介導，其中的PD提供了一個較小的界面，每個PD可容納1個三聚體S蛋白的RBD。

1.2 S蛋白結合ACE2的能力

SARS-CoV-2是已知的第7種感染人類的冠狀病毒。SARS-CoV，MERS-CoV和SARS-CoV-2可導致嚴重的疾病，而HKU1，NL63，OC43和229E引起的癥狀僅類似普通感冒［17］。對SARS的研究已經(jīng)提示，病毒S蛋白和ACE2受體之間結合的親和力是病毒復制速度和疾病嚴重程度的主要決定因素［18］，且SARS-CoV與蝙蝠SARS相關的冠狀病毒（SARS-related coronaviruses，SARSr-CoV）的主要區(qū)別就在于S基因［19］。分析來自不同流行時期和不同宿主的SARS-CoV的基因序列后發(fā)現(xiàn)，病毒S蛋白的堿基序列存在一系列的變化，這些變化既提示了SARS-CoV的來源，也提示了S蛋白與病毒感染和傳播能力差別的相關性［20-22］。XU 等［12］通過生物學分析發(fā)現(xiàn)，SARS-CoV-2和SARS-CoV之間的基因組序列多樣性也主要表現(xiàn)在ORF1a和S蛋白基因上。S蛋白的S1亞基通過與宿主受體結合促進病毒感染，它包括2個域，即N端域和C端域（C-terminal domain），后者也稱為RBD，在決定組織趨向性和宿主范圍方面起著至關重要的作用［3-4］。在冠狀病毒中，N端域可能在最初附著時識別特定的糖片段，并可能在S蛋白融合前到融合后的構象變化中發(fā)揮重要作用［23］。S蛋白的RBD是冠狀病毒基因組中最易突變的部分［6，13］。雖然上述提到的SARS-CoV-2的RBD與SARS-CoV的RBD相似，但在它們各自與ACE2相互作用的界面上發(fā)現(xiàn)了大量的序列變化和構象偏差，最顯著的改變是SARS-CoV-RBD中的Val404被SARS-CoV-2-RBD中的Lys417（極性氨基酸）替換，這可能會使ACE2與RBD形成更緊密的連接。另外，還包括Tyr442→Leu455，Leu443→Phe456，Phe460→Tyr473，Asn479→Gln493和Leu472 →Phe486的替換，這些氨基酸替換也可能改變SARS-CoV-2-RBD和ACE2之間相互作用的親和力［16］。SARSCoV-2-RBD和hACE2復合物的結構信息直接顯示，SARS-CoV-2-RBD與hACE2直接相互作用的區(qū)域比SARS-CoV-RBD具有更多的殘基，形成了更多的原子相互作用，包括更多的范德華力接觸，更多的氫鍵以及更大的埋入表面積，且SARSCoV-2-RBD中關鍵的殘基取代略微加強了相互作用［24］。與 SARS-CoV-RBD 相比，SARS-CoV-2-RBD和hACE2之間的相互作用親和力增強了4倍［24］。該文也提到SARS-CoV-2S蛋白與ACE2受體結合的親和力是SARS-CoV S蛋白的10～20倍［3］。有學者利用ACE2亞型之間序列相似性分析了睪丸ACE2和果蠅ACE2同系物的蛋白晶體，發(fā)現(xiàn)ACE2的酶催化區(qū)域位于胞外蛋白頂端的深溝內(nèi)，圍繞著這個深溝的嵴呈負電荷，可能與S蛋白的正電荷區(qū)域有結合能力；靠近負電荷的嵴周圍由疏水性殘基形成的幾個小片疏水區(qū)域也可能有助于與S蛋白結合［25］。所以，氨基酸的改變特別是極性氨基酸的改變會影響RBD與ACE2的結合能力。已有研究報道，從人得到的強傳染性病毒株SARS-CoV的S1結構域的479殘基向天冬酰胺（Asn）的改變促進了S蛋白對hACE2的適應，ACE2上由α螺旋1形成的嵴上殘基（尤其重要的是嵴上31位Lys殘基）與479殘基發(fā)生作用可能與SARS-CoV更強的傳染性有關系［18］。在SARS-CoV-2-RBD的394殘基為谷氨酰胺（Gln）（對應于SARS-CoV中的479殘基）［2］。這些氨基酸突變是否參與影響ACE2的結合和改變受體的趨向性還待研究。

SARS-CoV-2S蛋白與ACE2結合后，細胞蛋白酶在S1/S2和S2’位點切割S蛋白導致S蛋白被啟動，使病毒和細胞膜融合。啟動事件對病毒的進入至關重要，靶細胞蛋白酶激活這一步的效力和程度調(diào)節(jié)細胞的趨向性和病毒的發(fā)病機制。不同的冠狀病毒中，2個亞基S1和S2交界處的S1/S2處理位點（包括位點1和位點2）表現(xiàn)出不同的基序。HOFFMANN等［14］研究表明，SARS-CoV-2使用SARS-CoV的受體ACE2進入細胞，但與SARSCoVS蛋白不同的是，SARS-CoV-2 S蛋白的S1/S2裂解位點存在有多個精氨酸殘基（多堿基），具有高裂解性，跨膜絲氨酸蛋白酶2（transmembrane protease，serine 2，TMPRSS2）通過將S蛋白裂解為N端S1亞基和C端S2亞基，使S蛋白從融合前狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿诤虾鬆顟B(tài)來啟動S蛋白。ACE2的C端殘基697～716在頸區(qū)形成第3和第4個螺旋，是ACE2的二聚體界面的一部分［16］，TMPRSS2等蛋白酶還裂解ACE2的C端，特別是697～716殘基，也可增強S蛋白驅(qū)動的病毒感染［26］。除此之外，SARS-CoV-2 S蛋白在精氨酸裂解位點1的上游還包含12個額外的核苷酸，形成一個可預測的溶劑暴露PRRAR↓SV序列，該序列對應于一個典型的弗林蛋白酶樣裂解位點（furin-like cleavage site）［27］。在SARS-CoV-2出現(xiàn)之前，這一重要特征在β冠狀病毒b系（lineage b）中未觀察到。該類似于弗林蛋白酶的裂解位點，被認為是在病毒擴散過程中被裂解的［28］，用于S蛋白的“啟動”，并可能促進SARSCoV-2比其他β冠狀病毒b系的病毒在人群中更有效地傳播。相關MERS-CoV感染的研究曾報道，弗林蛋白酶在感染細胞的S1/S2位點的預先裂解可能促進隨后依賴TMPRSS2的靶細胞侵入［29］。除此之外，在SARS-CoV-2 S蛋白PRRAR↓SV序列中，新增的脯氨酸（P）預測會導致S673，T678和S686位點添加O-連接聚糖，這些聚糖位于剪切位點的側面，是SARS-CoV-2所特有的［30］。O-連接聚糖可以形成一個黏蛋白樣結構域來屏蔽SARSCoV-2 S蛋白上的表位或關鍵殘基。已有研究發(fā)現(xiàn)，一些病毒利用黏蛋白樣結構域作為免疫逃避的聚糖屏障［31］，所以SARS-CoV-2堿基序列的改變可能與在COVID-19患者中觀察到的免疫系統(tǒng)紊亂機制有關。

2 ACE2在SARS-CoV-2造成的急性肺損傷中的作用

大多數(shù)COVID-19患者表現(xiàn)為輕至中度癥狀，但約15%進展為重癥肺炎，約5%最終發(fā)展為ARDS、感染性休克和（或）多器官衰竭［8，32］。據(jù)報道，呼吸道樣本中SARS-CoV-2的病毒載量明顯高于糞便樣本［33］。SARS-CoV-2侵入宿主細胞除需要受體ACE2以外，還需要細胞絲氨酸蛋白酶TMPRSS2，后者將通過酶切S蛋白來支持SARSCoV-2對宿主細胞的感染。因此，這2種蛋白的共表達對獲得病毒感染性是必要的。基于免疫組織化學的檢查結果，已經(jīng)在鼻腔、支氣管上皮（特別是腺上皮）和肺泡上皮Ⅱ型細胞中發(fā)現(xiàn)有ACE2和TMPRSS2的蛋白表達［34］，對呼吸樹（respiratory tree）上皮細胞的深入分析顯示，ACE2在鼻上皮細胞中的杯狀細胞、分泌細胞和纖毛細胞表達最高，并與病毒進入相關蛋白酶TMPRSS2共同表達［35］。因此，該病毒可能利用鼻部杯狀細胞中現(xiàn)有的分泌途徑，在早期階段進行低水平的持續(xù)釋放，而無明顯的病理變化。

ACE2既是SARS-CoV-2進入宿主的受體，也是肺損傷的保護因子［36］。ACE2屬于腎素-血管緊張素醛固酮系統(tǒng)（renin-angiotensin-aldosterone system，RAS），RAS除在調(diào)節(jié)電解質(zhì)平衡和血壓方面起著重要作用，還參與多種肺部疾病如炎癥和纖維化的調(diào)節(jié)。ACE2可水解血管緊張素Ⅰ（angiotensinⅠ，AngⅠ）和AngⅡ羧基端的1個氨基酸殘基，分別形成Ang-（1-9）和有血管舒張作用的Ang-（1-7）。抑制上游AngⅠ/AngⅡ/血管緊張素Ⅱ1型受體通路和激活下游ACE2/Ang-（1-7）/Mas受體通路是在各種肺部疾病模型中顯示出有效性的2種可行策略。Ang-（1-7）除作用于Mas受體發(fā)揮抑制炎癥反應、抗增生和抗氧化應激等作用外，還可降低ACE活性，且對ACE2活性無影響；不考慮對單個酶的影響，Ang-（1-7）處理顯著提高了ACE2/ACE的活性比，改善肺水腫和蛋白滲漏，減輕急性肺損傷［37］。SARS-CoV-2感染患者血漿中AngⅡ水平明顯高于健康個體；此外，其水平與病毒載量和肺損傷密切相關［38］，說明SARS-CoV-2可導致患者體內(nèi)RAS失衡。SARS-CoV-2與宿主細胞受體ACE2的結合，觸發(fā)SARS-CoV-2-ACE2復合物內(nèi)化進入靶細胞，進而導致ACE2的下調(diào)［39］。鑒于Ang-（1-7）對AngⅡ受體-1型相關的許多病理生理功能起關鍵的反向調(diào)節(jié)作用，SARA-CoV-2介導ACE2下調(diào)以及導致AngⅡ/Ang-（1-7）比例上升均會導致肺功能惡化和肺損傷。越來越多的證據(jù)表明，宿主免疫反應導致了嚴重形式的SARS-CoV-2感染［8，40-41］，這種免疫反應與COVID-19中重癥監(jiān)護病房的住院率和死亡率較高有關。脫精氨酸9緩激肽（des-Arg9-bradykinin，DABK）是一種已知的肺部炎癥因子，在內(nèi)毒素吸入導致小鼠肺損傷的模型中，肺ACE2活性的降低導致了DABK-緩激肽B1受體軸的激活，氣道上皮釋放促炎趨化因子，增加中性粒細胞浸潤，加劇肺部炎癥和組織損傷［42］。ACE2可裂解DABK的末端殘基，導致DABK失活。病毒介導ACE2下調(diào)后，DABK-緩激肽B1受體軸的激活增加會引起炎癥細胞因子的釋放［43］。這與COVID-19患者體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的免疫細胞紊亂和炎癥反應過度一致［44］。與大多數(shù)其他冠狀病毒相比，SARS-CoV-2不僅具有致細胞病變效應和引起宿主的免疫病理反應，還阻斷了肺保護通路，這也許可以解釋為何“相對無害”的人類冠狀病毒會導致嚴重致死的肺部損傷。

3 ACE2作為治療COVID-19靶點的潛力

病毒表面蛋白和受體的結合在發(fā)病中起著關鍵作用，如果能阻斷這一過程的發(fā)生，則可能防止SARS-CoV-2的感染。除此之外，維持RAS的平衡也可能有助于緩解肺組織損傷。

3.1 針對S蛋白的疫苗

一組抗SARS-CoV-RBD的小鼠單抗和多抗不能與SARS-CoV-2 S蛋白相互作用，表明SARSCoV和SARS-CoV-2在抗原性上有顯著差異［24］。已開發(fā)的基于SARS-CoV-RBD的候選疫苗不太可能對SARS-CoV-2預防有任何臨床益處。目前全球已有100多種候選疫苗處于研發(fā)過程中，包括重組蛋白疫苗、復制或不復制的腺病毒載體疫苗、DNA疫苗和mRNA疫苗（這些疫苗大多集中在S蛋白或RBD）、減毒活疫苗和滅活病毒疫苗。基于DNA和mRNA的疫苗可以在病毒序列的基礎上快速生成，這為臨床問題的解決提供了快速途徑。CORBETT等［45］報道了1項mRNA候選疫苗——mRNA-1273。mRNA-1273可在小鼠體內(nèi)編碼全長、預融合穩(wěn)定的SARS-CoV-2 S蛋白三聚體，進而誘導有效的中和抗體和CD8+T細胞反應，保護小鼠上下呼吸道免受SARS-CoV-2感染。該疫苗的Ⅰ期臨床試驗已于2020年3月16日啟動，旨在評估m(xù)RNA-1273的安全性、反應性和表達的SARSCoV-2 S蛋白免疫原性，接種后將進行為期1年的隨訪，相關數(shù)據(jù)尚未公布。mRNA-1273目前正在進行Ⅱ期臨床試驗，將進一步評估該mRNA疫苗的效果和有效劑量。我國科研人員研發(fā)的一種表達SARS-CoV-2全長S蛋白的重組腺病毒5型（adenovirus type-5，Ad5）載體COVID-19疫苗，已在人體評估其安全性、耐受性以及免疫原性［46］，臨床試驗數(shù)據(jù)報告顯示，健康成人在接種疫苗后第28天對SARS-CoV-2的體液反應達到高峰，第14天出現(xiàn)快速特異的T細胞反應。在接種Ad5載體COVID-19疫苗后的28 d內(nèi)無嚴重不良事件報告。旨在評估該疫苗誘導人體產(chǎn)生免疫應答的能力和該疫苗安全性的Ⅱ期臨床試驗也已完成，該試驗納入了超過500名志愿者。試驗結果表明，以Ad5為載體的COVID-19疫苗在每劑5×1010病毒顆粒數(shù)的劑量下是安全的，單次肌內(nèi)注射該疫苗后在大多數(shù)受試者中都誘導了顯著的免疫應答（NCT04341389）［47］。

3.2 針對S蛋白的中和抗體

中和抗體可以成為對抗COVID-19大流行的抗病毒藥物，有望用于COVID-19病毒的預防和治療。利用能有效阻斷SARS-CoV-2-RBD與hACE2受體結合的COVID-19康復患者血液樣本成功克隆了所需的人單抗，其中單抗311mAb-31B5和311mAb-32D4可特異性結合SARS-CoV-2-RBD，有效阻斷SARS-CoV-2-RBD與hACE2的相互作用，且在體外有效地阻斷了SARS-CoV-2 S偽慢病毒顆粒進入表達hACE2的宿主細胞［48］。另外一項研究還報道了作用于RBD上不同表位的單抗，同樣阻斷了病毒S蛋白RBD與細胞受體ACE2的結合，這還有利于避免在未來的臨床應用中出現(xiàn)免疫逃逸；此外，這些抗體在動物實驗中可以降低小鼠受感染肺部的病毒滴度［49］。除研制靶向RBD的單抗外，我國科研團隊通過分離COVID-19恢復期患者體內(nèi)記憶B細胞和血漿B細胞產(chǎn)生的單抗，發(fā)現(xiàn)了可以識別SARS-CoV-2 S蛋白上的N端域脆弱表位的單抗——mAb4A8，該抗體在體外對真?zhèn)蜸ARS-CoV-2表現(xiàn)出高水平的中和作用，推測mAb4A8可能通過抑制S蛋白的構象變化來中和SARS-CoV-2［50］。mAb4A8與靶向RBD的抗體聯(lián)用可能避免病毒逃逸突變，產(chǎn)生抗病的協(xié)同作用。

3.3 TMPRSS2活性的抑制

TMPRSS2對S蛋白的啟動對SARS-CoV-2病毒傳播至關重要。絲氨酸蛋白酶抑制劑甲磺酸卡莫司他（camostat mesylate）在日本被批準用于治療其他非病毒感染性疾病，但已被證明可阻斷TMPRSS2活性，有效預防SARS-CoV的傳播，并抑制其致病性［51-52］，因此可能是有效治療COVID-19的潛在選擇之一。

3.4 ACE抑制劑和Ang受體拮抗劑

既往一項基于1055例呼吸道病毒感染性肺炎患者的回顧性研究顯示，住院期間持續(xù)使用ACE抑制劑和他汀類藥物與較低的死亡率和插管率相關［53］?；谌巳旱牟±龑φ昭芯?，ACE抑制劑和Ang受體拮抗劑與COVID-19感染風險無相關性，也未顯示會明顯增加重癥COVID-19患者的風險。另外，基于亞洲、歐洲和北美169家醫(yī)院的數(shù)據(jù)庫，未觀察到ACE抑制劑和Ang受體拮抗劑的使用與COVID-19患者的在院死亡風險有關［54-56］。根據(jù)現(xiàn)有證據(jù)，尚無理由給COVID-19大流行期間病情穩(wěn)定的患者停用腎素-血管緊張素系統(tǒng)阻滯劑［57］。

3.5 給予過量的可溶性ACE2

過量的ACE2可能與SARS-CoV-2競爭性結合，不僅可以中和病毒，還可以挽救細胞ACE2的活性。研究報道，臨床級人源重組可溶性ACE2（human recombinant soluble ACE2，hrsACE2）顯著抑制SARS-CoV-2感染，且無細胞毒性［58］；此外，研究人員從誘導的多能干細胞中構建與人類毛細血管非常相似的類人毛細血管器官，添加hrsACE2后顯著減少人血管類器官的病毒感染，同樣無副作用，證明了在體外hrsACE2早期能顯著抑制SARS-CoV-2的感染，并將病毒載量降低1000～5000倍。在針對ARDS患者使用重組人ACE2（GSK2586881）的Ⅱ期臨床試驗中，其可降低AngⅡ水平，但增加了Ang-（1-7）和表面活性蛋白D的水平，同時使炎性因子白細胞介素6濃度下降［59］。hrsACE2的獲得推動了一個由危重病學專家、科學家和生物技術人員組成的多國團隊的成立，該團隊迅速啟動了hrsACE2在重癥COVID-19患者中的試點試驗（美國臨床試驗數(shù)據(jù)庫#NCT04287686）。

3.6 阻止病毒與靶細胞融合

除通過與質(zhì)膜直接融合進入細胞，SARS-CoV還通過受體依賴和pH敏感的內(nèi)吞作用進入細胞，同時S蛋白使受體ACE2從質(zhì)膜轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)［60］。已知的內(nèi)吞調(diào)節(jié)因子之一是AP2相關蛋白激酶1（AP2-associated protein kinase 1，AAK1）。破壞AAK1可能中斷病毒進入細胞的通道及病毒顆粒在細胞內(nèi)的組裝。巴雷替尼（baricitinib）是一種具有高親和力的AAK1結合藥物，同時也是JAK抑制劑，已被批準作醫(yī)療用途，可能減少病毒侵入和患者的炎癥反應，進行相關的實驗可確定是否可用于COVID-19的治療［61］。

3.7 中藥治療

基于臨床經(jīng)驗和分子對接技術的抗新型冠狀病毒中醫(yī)組方快速篩選模式，研究小組篩選出46個能作用于SARS-CoV-2 S蛋白與hACE2結合區(qū)域且具有較高結合能的中藥活性成分，其主要歸屬于桑葉、蒼術、浙貝母、生姜、金銀花、連翹和草果7味中藥，同時提示，中醫(yī)組方除可能改善臨床癥狀或證候外，還具有潛在的直接抑制病毒感染的作用［62］。黃芪甲苷可以激活 ACE2/Ang-（1-7）/Mas通路，使ACE2，Ang-（1-7）和Mas水平升高，起到保護肺功能的作用，從而有效地抑制呼吸衰竭［63］。

4 結語

SARS-CoV-2在結構和感染過程方面具有的新特征意味著COVID-19有其自身獨特的病理機制和疾病轉(zhuǎn)歸。ACE2是目前已知的3種冠狀病毒侵入人體非常重要的受體，且病毒進入靶細胞后引起ACE2表達下降進一步造成靶器官受損。通過ACE2與病毒S蛋白結合的結構發(fā)現(xiàn)藥物靶點，設計防治藥物已成目前研究熱點并已取得初步成效。深入了解SARS-CoV-2與ACE2相互作用及病毒侵入人體后引起的一系列病理變化機制，有助于解釋臨床現(xiàn)象和發(fā)現(xiàn)針對性的防治手段和治療藥物。