[发明专利]过表达ACE2的间充质细胞在制备治疗新型冠状病毒药物方面的应用及其制备方法

说明书

本发明属于医疗研究技术领域，涉及新型冠状病毒的治疗药物；本发明公开了过表达ACE2的间充质细胞在制备治疗新型冠状病毒药物方面的应用。本发明还公开了一种用于治疗新型冠状病毒的药物，至少包括过表达ACE2的间充质细胞。本发明另外还公开了过表达ACE2的间充质细胞的制备方法，所述过表达ACE2的间充质细胞通过转染方法获得，将携带有ACE2的质粒转染到间充质细胞。本发明的过表达ACE2的骨髓间充质细胞和受到病毒感染的肺上皮细胞株共同培养时可以显著减少肺上皮细胞的死亡；通过气管内滴注ACE2高水平表达的间充质细胞可以显著减轻新型冠状病毒感染引起的肺损伤，为新型冠状病毒的治疗提供新的治疗方向。

技术领域

本发明属于医疗研究技术领域，涉及新型冠状病毒的治疗药物，具体涉及过表达ACE2的间充质细胞在制备治疗新型冠状病毒药物方面的应用及其制备方法。

背景技术

新型冠状病毒（COVID-19）已经造成了巨大的人员和经济损失。目前对COVID-19的来源、传染性、感染的传播途径和诊疗方法等尚处于逐渐发现和不断认识的阶段，临床治疗主要以对症治疗和支持治疗为主。2020年1月下旬以来，国内外多个研究团队发现COVID-19是通过病毒棘突（S）蛋白与血管紧张素转化酶2（ACE2）结合入侵肺部细胞；病毒进入人体后，主要通过激活免疫系统，通过细胞因子、炎症因子等导致肺损伤。这说明COVID-19与导致严重急性呼吸综合征（SARS）的冠状病毒（SARS-CoV）一样，都是通过ACE2感染细胞。2月2日bioRxiv预印版平台也发表了来自国内第二军医大学等单位的研究报告，指出重组ACE2蛋白在体外与COVID-19和SARS-CoV的受体结合域（RBD）都具有高亲和力结合，并且具有理想的药理特性，能有效中和SARS-CoV和COVID-19。2月7日美国乔治·梅森大学的Yuntao Wu在《Virologica Sinica》发表综述性文章指出，在SARS-CoV进入人体后，病毒下调ACE2水平，导致肺内ACE2的水平下降，而ACE未受影响，引起肺内ACE2和ACE失衡，这是导致SARS-CoV感染人群肺损伤和肺衰竭的关键病理因素之一。ACE 和ACE 2同属于肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）和激肽-缓激肽系统（KKS）家族。ACE促进血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）生成，后者激活肺组织上的血管紧张素AT1a受体，诱导支气管平滑肌收缩，增加肺血管通透性、促进肺成纤维细胞增殖、诱导肺泡上皮细胞凋亡，在诱导急性肺损伤时发挥重要作用。ACE2主要生理作用是降低AngⅠ、AngⅡ和Des-Arg缓激肽，促进Ang1-7生成，后者通过特异性Mas受体发挥舒张血管、抗炎、抗增生、抗纤维化和抗肺泡上皮细胞凋亡等作用，达到拮抗AngⅡ的生物学作用。在正常情况下，肺部ACE2和ACE的平衡对于避免肺损伤的病变形成有重要意义。已有研究报道注射人重组ACE2（rhuACE2）蛋白可以改善小鼠的急性肺损伤症状，如肺水肿等得到改善。北美曾开展一项Ⅱ期临床研究，对10例确诊的急性呼吸窘迫综合征患者应用人重组ACE2注射治疗后，发现AngⅡ水平快速下降，Ang1-7水平也得到回升，初步显示在人体补充ACE2能够重塑肺部ACE2/ACE平衡，治疗急性肺损伤具有良好的安全性和可行性。

间充质细胞（MSCs, mesenchymal stem cells）是最早在骨髓中发现的来源于中胚层的一群干细胞，不但具有强大的增殖能力和多向分化潜能，还具有独特的双向免疫调节功能，一方面可以通过细胞间的相互作用及产生细胞因子来抑制树突状细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞和自然杀伤细胞的活性，抑制病毒导致的机体过度免疫应答反应和细胞因子风暴的产生；另一方面可通过趋化作用，显著激活调节性免疫细胞的机能，提高免疫应答的针对性。动物实验结果发现在博来霉素诱导的肺损伤和肺间质纤维化模型中，MSCs经尾静脉注射后能显著提高动物生存率并改善肺部炎症。机制可能有两个，一个是部分MSCs能够植入损伤的肺组织，分化为I和II型上皮细胞、内皮细胞和成纤维细胞，参与受损气道上皮的修复，帮助维持和恢复正常的肺组织功能；另一个是移植的MSCs部分聚集在肺部，可以降低损伤肺组织中IFN-γ、IL-2、IL-1β 和IL-4 等炎症因子的含量，改善肺部细胞微环境，从而减轻肺部炎症。这些研究结果提示移植MSCs有可能在治疗COVID-19引起的肺损伤和细胞因子风暴中具有临床应用价值。