一荤一素
在-nCoV爆发期间，对抗病*最简单、最直接的方法就是阻止病*进入细胞，这也是抗体通常在体内发挥的功能。而在开发-nCoV的中和抗体时，我们很难快速地去验证其是否为具有足够广度的中和抗体，同时，还要确保变异的RNA病*不会逃脱其中和作用。在这种情况下，我们不仅可以直接瞄准病*的糖蛋白，还可以通过靶向细胞表面的病*受体蛋白来获得中和效果，从而阻止病*结合并进入细胞。
2月7日，来自美国JohnsHopkins医院的RobertL.Kruse博士发表了文章《TherapeuticstrategiesinanoutbreakscenariototreatthenovelcoronavirusoriginatinginWuhan,China》，作者阐述了相比与ACE2受体结合的阻断剂，利用可溶性的病*受体血管紧张素转换酶2（ACE2）与免疫球蛋白Fc域（ACE2-Fc）融合，既可阻断-nCoV的进入，又可以帮助免疫系统建立持久的免疫。此外，ACE2-Fc治疗还可以补充感染期间肺部ACE2水平的降低，从而直接治疗急性呼吸窘迫综合征。
众所周知，-nCoV使用ACE2作为细胞入口的受体，该受体与SARS冠状病*用于细胞入口的受体相同。对于这两种冠状病*病*，其通过病*粒子上的S蛋白与ACE2结合。随后，RNA病*将在细胞内复制其基因组，并最终产生新的病*粒子，这些病*粒子将被分泌出来感染其他细胞。基于-nCoV与SARS的相似性，根据SARS的相关文献，我们可以考虑针对ACE2使用以下两类阻断策略，而这些策略在SARS模型中已被证明是有效的。
与ACE2受体结合的阻断剂
第一种策略是给患者使用一种与ACE2受体结合的药物。这里的关键优势是，宿主ACE2蛋白不会发生变化，因此无需担心ACE2会脱离。而病*在此期间，没有能力突变并结合一个全新的宿主受体，因而也就无法进入细胞。目前，已知有两种试剂可与ACE2受体结合。
（一）使用来自SARS的S蛋白的小分子受体结合域（RBD）
RBD是在病*进入时结合ACE2受体的关键域。对该域的个氨基酸的控制管理可有效阻断SARS进入细胞[1]。因此，可以将SARSRBD给予患者，其将与靶细胞的ACE2受体蛋白结合，从而防止感染。同样地，-nCoVRBD也有可能被用于治疗。当然，这种策略是假设SARS和-nCoVACE具有相同的结合位点，但考虑到SARS和NL63冠状病*类似的ACE2结合位点，这是极有可能的。此外，RBD蛋白可以再连接到Fc片段上进行延长。已有报道表明了MERS的RBD-Fc融合蛋白具有阻止病*向细胞受体感染的能力，以及刺激小鼠对特定病*区域的免疫反应的能力[2]。
（二）使用一种可以与ACE2蛋白结合的抗体
根据已有文献报道，这种策略可以有效地阻止SARS的进入和复制[3]。尽管目前没有ACE2抗体序列在文献中被公开，但确实存在单克隆抗体，并且相关的杂交瘤序列也可以在数天内被克隆。又或者，可以研发一种与ACE2结合的单链抗体片段（scFv）。这些片段可以在细菌中产生，而且体积小，可以迅速渗透到不同的组织中。缺点是在没有Fc结构域的情况下，半衰期较短。
而上述两种阻断策略具有以下三个限制：
（1）关于SARSRBD策略，机体最终可能会对SARS蛋白产生免疫应答。但如果使用-nCoV自身的同源RBD，这种免疫反应可能是非常有利的，因为它可以产生阻断效应和疫苗效应；
（2）阻断体内不同器官的ACE2受体所需的剂量尚不清楚，需要饱和的ACE2受体的比例也不清楚。此外，细胞表面ACE2受体的更替也会影响治疗性蛋白的使用频率；
（3）直接与ACE2受体结合可能会恶化肺的病理损伤和临床症状。
ACE2免疫粘附素策略
相比开发与ACE2受体结合的阻断剂，更有希望的策略是研发与冠状病*本身结合的抗体分子，而不是保护细胞不被感染。对于此策略，可以使用可溶的ACE2受体，该受体可与-nCoV的S蛋白结合从而中和病*。目前已有报道表明，可溶性ACE2对SARSS蛋白的亲和力为1.70nM，与单克隆抗体的亲和力相当[4]。此外，我们还可以使用可溶性ACE2转化为与免疫球蛋白Fc结构域（ACE2-Fc）融合的免疫粘附素形式（图A），从而延长分子的寿命，同时可以帮助免疫系统建立持久的免疫。尽管未在动物模型中进行实验，但先前的研究表明，与人IgG1域融合的ACE2胞外结构域（ACE2-NN-Ig）在体外能够有效中和SARS冠状病*[5]。这项研究为ACE2-Fc可以抑制-nCoV提供了借鉴的依据。
作为-nCoVS蛋白中和剂，使用ACE2的另一个优点是，可以直接治疗肺炎的病理损伤。部分SARS和-nCoV感染患者出现肺炎，以肺水肿和急性呼吸窘迫综合征(ARDS)为特征。病*可能通过病*诱导的ACE2蛋白的脱落和ACE2蛋白表达的降低而引起ARDS，而这两者都是通过S蛋白结合介导的。而重组的ACE2蛋白可以通过降低血管紧张素II水平和随后与血管紧张素II型1a受体结合的激素来改善急性肺损伤[6]。重组的ACE2还可以减少呼吸道合胞体病*和H5N1流感模型中的ARDS[7][8]。
研究表明，18-个ACE2氨基酸足以与SARSS蛋白结合，其也涵盖了ACE2酶功能所必需的肽酶结构域[9]。目前，需要进一步的研究来表明-nCoVS蛋白结合所需的最小ACE2结构域，从而构建更小的ACE2-Fc蛋白。虽然我们还不知道-nCoVS蛋白的结构，也不知道它是如何与ACE2受体结合的，但有理由假设，SARS与-nCoV利用相同的ACE2蛋白结构域，从而感染细胞。
而结合Fc域的优势在于可以延长了药物的半衰期。同时，Fc域的部分效应功能还可以保留在这个分子中，允许树突状细胞、巨噬细胞等通过CD16受体的募集来对抗病*颗粒或感染细胞，可能促进宿主抗病*免疫反应的快速激活和病*的消除。与单独中和病*的抗体相比，Fc结合抗体通过吞噬细胞的激活更有效地消除SARS[10]。总体而言，ACE2-Fc融合蛋白将具有与传统中和抗体相同的许多好处。事实上，已有研究表明，SARS相比人冠状病*NL63的致病性更强，这与NL63对人ACE2的亲和力较低有关，NL63S蛋白降低ACE2水平的作用小于SARSS蛋白。因此，如果-nCoV试图通过降低亲和力来逃避ACE2中和，它将突变为致病性较低的病*。因此，-nCoV在面临潜在的ACE2-Fc治疗时可能会出现一个进化陷阱，导致更良性的临床过程。
此外，文章还提供了ACE2-Fc结构的蛋白序列，如上图B所示。研发人员可以考虑采用不同的Fc结构域（IgG1、IgG2、IgG3或IgG4）。但使用ACE2-Fc策略的一个挑战是，细胞外ACE2水平的增加可能会对机体产生未知的影响，特别是当通过Fc域延长半衰期时。研究者可以将ACE2肽酶活性的关键氨基酸发生突变，从而取消该序列的固有功能，同时保留对SARS和-nCoVs蛋白的高亲和力结合。但ACE2肽酶突变会消除重组蛋白对肺损伤治疗的有利影响。
综上所示，相比阻断策略，ACE2-Fc疗法可以提供三重作用机制来帮助缓解-nCoV的症状和预防死亡：
（1）治疗ACE2缺乏和肺损伤；
（2）病*中和；
（3）免疫效应招募。
从本质上讲，ACE2-Fc可能是目前对抗-nCoV的有效中和抗体，因为利用自身的同源受体进行，使得-nCoV无法逃脱ACE2-Fc治疗策略。ACE2-Fc不仅可以治疗当前患者的感染，防止重大疾病和死亡，同时也可以作为一种潜在的预防药物，为一线的临床服务人员以及可能接触过病*的个人提供被动免疫。文中还提到，ACE2-Fc疗法还可以用于治疗其他无关病*和急性肺损伤的急性呼吸窘迫综合征以及在未来可能出现的以ACE2受体进入的其他新型冠状病*。
总之，ACE2-Fc有潜力成为治疗和预防-nCoV感染所需要的中和抗体。如果希望在一个分子中实现受体阻断和疫苗接种的双重功能，或许可以寻求另一种-nCoVRBD-Fc融合。同时，我们也期待针对-nCoV的有效的疫苗能尽早现世，能够遏制疫情的蔓延和保护易感人群。
参考文献：
[1]WongSK,LiW,MooreMJ,etal.:A-aminoacidfragmentoftheSARScoronavirusSproteinefficientlybindsangiotensin-convertingenzyme2.JBiolChem.;(5):–.
[2]DuL,KouZ,MaC,etal.:Atruncatedreceptor-bindingdomainofMERS-CoVspikeproteinpotentlyinhibitsMERS-CoVinfectionandinducesstrongneutralizingantibodyresponses:implicationfordevelopingtherapeuticsandvaccines.PLoSOne.;8(12):e.
[3]LiW,MooreMJ,VasilievaN,etal.:Angiotensin-convertingenzyme2isafunctionalreceptorfortheSARScoronavirus.Nature.;():–.
[4]SuiJ,LiW,MurakamiA,etal.:Potentneutralizationofsevereacuterespiratorysyndrome(SARS)coronavirusbyahumanmAbtoS1proteinthatblocksreceptorassociation.ProcNatlAcadSciUSA.;(8):–.
[5]MooreMJ,DorfmanT,LiW,etal.:Retrovirusespseudotypedwiththesevere
acuterespiratorysyndromecoronavirusspikeproteinefficientlyinfectcells
expressingangiotensin-convertingenzyme2.JVirol.;78(19):–.
[6]ImaiY,KubaK,RaoS,etal.:Angiotensin-convertingenzyme2protectsfromsevereacutelungfailure.Nature.;():–.
[7]GuH,XieZ,LiT,etal.:Angiotensin-convertingenzyme2inhibitslunginjuryinducedbyrespiratorysyncytialvirus.SciRep.;6:.
[8]ZouZ,YanY,ShuY,etal.:Angiotensin-convertingenzyme2protectsfromlethalavianinfluenzaAH5N1infections.NatCommun.;5:.
[9]LiF,LiW,FarzanM,etal.:StructureofSARScoronavirusspikereceptorbindingdomain