目前正在进行的 COVID-19 研究项目达 20 多个,其中之一就是使用嵌合抗原受体(CAR)-自然杀伤(NK)细胞疗法来治疗该病毒。
在 COVID-19 新冠病毒疫情期间,希望之城仍在继续研究如何为癌症和糖尿病寻找更好的治疗方法,同时,医师和科学家们也正在利用他们的专业知识,从多个研究领域来应对这种致命性病毒。 
“作为希望之城的医师科学家,他们正在研究与 COVID-19 相似的致命性病毒,同时还为免疫系统较弱的癌症患者提供治疗。我们正在利用自己的专业知识来推动 COVID-19 的创新性研究,希望能够带来治疗和预防病毒的新方法。”希望之城教务长兼首席科学官、贝克曼研究所(Beckman Research Institute)Morgan & Helen Chu Director主席,Steven Rosen 博士表示。“希望之城正在不懈努力,为世界共同抗击这种危险病毒做出自己的贡献。” 
目前的研究工作包括开发两种潜在的COVID-19 疫苗,测试适合的新疗法以及寻找更好的筛选/测试方法。 

开发带有“裸 DNA”的 COVID-19 疫苗

希望之城综合癌症中心副主任、转化医学部(Translational Medicine)Dr. Michael Friedman 教授,Larry W. Kwak 博士和他的团队正在基于他的一项针对淋巴瘤的治疗方案来研发COVID-19疫苗。
“预防 COVID-19 对我们来说有着深刻的意义,因为我们的大多数(即使不是全部)患者都抑制免疫反应,因此他们极易受到这种感染的影响。这直接关系到我们治愈癌症的使命。”
Kwak 博士此前开发淋巴瘤疫苗的经验在临床试验中显示出积极的结果,如果他的团队在抗冠状病毒方面取得成功,则有望为临床试验开辟出一条捷径。
同时担任着希望之城血液恶性肿瘤和干细胞移植研究所(Hematologic Malignancies and Stem Cell Transplantation Institute)Toni Stephenson 淋巴瘤中心主任的 Kwak 博士还表示:“我们在研发速度上还有一个优势就是,我们的基础的递送平台已经获得了 FDA 的批准。因为我们现在就有临床载体,这样我们可以节省大约一年的时间。”
Kwak 博士有望开发的 COVID-19 疫苗通过将传染性微生物要素递送至人体系统,使得人体的自然防御系统能够识别并消灭入侵者,从而像许多其他疫苗一样起作用。在这种情况下,他采用了“裸 DNA”(生命的源代码)技术来对抗疾病。

他的团队计划将编码冠状病毒蛋白的遗传物质和
一种叫做“趋化因子”的免疫分子的序列融合在一起。例如,这种分子的小蛋白可吸引免疫细胞,使它们聚集到感染部位。经改造后的杂种DNA将通过皮下注射进行传递。
这种方法有望带来两个关键性优势:开发速度和交付安全性。
Kwak 博士所使用的平台的有效载荷将依赖于其他研究组对冠状病毒遗传密码及其突变形式的最新研究数据。任何希望生产疫苗的实验室都需要在临床前研究中筛选出许多冠状病毒蛋白候选物,以寻找最有效的版本。对于 Kwak 博士的团队而言,此阶段可以很快转换出基因序列。
对此,Kwak 博士表示:“我们采用的是高通量筛选的方式。因为它是裸 DNA,所以我们可以非常快速地对其进行操纵,以找出最佳候选者。” 
与此同时,一些其他的预防策略也引发了一定的健康风险。如果病原体被证明比之前所认为的更强大,那么携带靶向微生物弱型版本的疫苗可能会适得其反,反而导致原本疫苗被设计用于预防的感染产生。但 Kwak 博士所研发的平台并非如此。

嵌合抗原受体(CAR)-自然杀伤(NK)细胞治疗 COVID-19

NK 细胞由一组可以攻击癌症和病毒的先天免疫细胞组成,希望之城的科学家正在研究它们是否可以对抗 COVID-19。
感染了病毒的患者失去了免疫系统攻击病毒的能力,NK 细胞的百分比也会随之下降。
一个研究小组已经用靶向病毒“纤突”蛋白的 IL-15(一种确保NK细胞长期存在的细胞因子)和一个 CAR(“一组眼睛”)重新对NK细胞进行了设计。在 SARS-CoV-2 感染的细胞表面上发现的引起 COVID-19 的 ACE2 也被添加到 NK 细胞中,因此 CAR 可以识别出病毒并杀死它。
该团队由血液恶性肿瘤和干细胞移植研究所自然杀伤细胞生物学研究计划(Natural Killer Cell Biology Research Program)希望之城创始主任 Jianhua Yu 博士,Deana and Steve Campbell Physician-in-Chief 荣誉主席、希望之城国家医疗中心(City of Hope National Medical Center)主席 Michael Caligiuri 博士,以及希望之城分子医学系(Department of Molecular Medicine)教授John Williams 博士共同领导 。
Yu 博士表示:“如果我的肺部细胞被病毒感染,那么这些细胞的表面就有可能出现纤突蛋白。由于 NK 细胞表面现在已经带有 ACE2,因此 CAR 可以发现纤突蛋白,并在病毒至全身从而导致患者生病之前,就去毁灭掉那些细胞。”
他强调,一旦患者感染了 COVID-19,就需要使用这种治疗方法。对于因 COVID-19 引起严重并发症而风险增加的患者(包括癌症患者和老年人),该治疗可能至关重要。

阻止病毒对男性的恶劣伤害

根据全球数据,COVID-19 对于男性的致死率要高于女性。尽管 COVID-19 通过呼吸道进入,但感染可能在我们身体的其他部位迅速被放大。实际上,与 ACE2 表达水平较低的卵巢相比,男性的睾丸、前列腺、肾脏和其他器官的 ACE2 酶表达水平较高。 
造成这种表达水平升高的罪魁祸首被称为冠状病毒纤突糖蛋白,它利用 ACE2 进入细胞,就像窃贼使用敞开的窗户一样趁机而入。 
在 Yu 博士和共同研究者 Caligiuri 博士的领导下,科学家们正在使用 COVID-19 幸存者的 B 细胞和一种淋巴细胞来制造抗体,以阻止纤突糖蛋白锁定在 ACE2 上。
Caligiuri 博士表示:“这种想法认为 COVID-19 幸存者的 B 细胞必须已经产生针对该病毒的抗体。我们正在测试各种抗体,以确定哪些抗体可以阻止纤突锁定在 ACE2 上。”
下一步包括对有效抗体进行实验室测试。在一年内可能会进行对患者体内这些抗体进行临床试验测试。
此外,Williams and TGen North 研究人员 Paul Keim 博士和 Bridget Barker 博士也参与了这项研究。

一种可防止 COVID-19 造成全面伤害的抗病毒治疗

来自希望之城的Kevin Morris 博士正在研究一种抗病毒疗法,当感染 COVID-19 的患者首次开始出现症状时,可以接受一天的治疗。这可以防止这种疾病进入最严重的症状,类似于达菲对普通流感的作用。
希望之城基因疗法中心(Center for Gene Therapy)教授兼副主任 Morris 博士表示,这种疗法也可以后续用于减少病毒感染,从而减轻让 COVID-19 患者的症状,使其不必依赖呼吸机来维持生命。
他说:“尽管大多数科学家都在开发针对 COVID-19 症状的治疗方法,但我们小组的工作重点是问题的根源——SARS-CoV-2 病毒。最重要的是,开发疫苗可能需要一年或更长的时间,但是分子疗法有可能用于急需使用它的人们,而且开发成本会便宜得多。”
Morris 博士的实验室正在研究一系列创新方法用来改造纳米颗粒,使其通过鼻子或静脉注射进行输送,从而将其递送至新冠状病毒损害最严重的肺部。该治疗将同时靶向 SARS-CoV-2 RNA 三个不同的区域,从而增强效力,同时限制病毒对治疗产生抗药性的潜力。通过针对 SARS-CoV2(病毒复制所需的病毒保留区)的弱点,该治疗方法可以抑制病毒基因的生长和扩散,最终将疾病限制在一个不断缩小的盒子中,直到病毒完全死亡。
下一步,Morris 博士的实验室将确定该疗法的效力及潜在的剂量和副作用。他预计不久后,将收集到足够的数据以申请 FDA 的临床试验批准。通过更多的研究,该平台可能被证明是远远超出 SARS-CoV-2 病毒感染范围的下一代靶向肺治疗,并且可以用于治疗其他可能会产生传染疫情的RNA病毒,例如 MERS,SARS,Zika 或埃博拉病毒。

希望之城的其他 COVID-19 研究项目

希望之城的科学家、医生以及其位于亚利桑那州凤凰城的TGen基因研究所正在进行其他的 COVID-19 研究。希望之城的基因治疗中心主任 John Zaia 博士所领导的一项研究由加利福尼亚再生医学研究所(California Institute for Regenerative Medicine)资助。Zaia 博士将领导团队对 COVID-19 痊愈患者的血浆管理进行临床研究,以治疗那些感染这种病毒的病人。担任 Aaron D. Miller and Edith 基因治疗主席的 Zaia 博士也正在与 TGen 合作开发 COVID-19 病毒抗体中和测试。
为了控制 COVID-19 新冠病毒的传播,希望之城的科学家和其他机构的研究人员正在利用一项具有 25 年历史的标志性研究——最初为追踪乳腺癌而开发的加利福尼亚教师研究(California Teachers Study,CTS)来收集最新的有关数据。研究人员可以获取多达 133,477 名研究参与者的历史数据,使得他们能够根据诸如糖尿病,癌症和心脏病等混杂的危险因素进行调整,从而形成清晰的 COVID-19 图像:传播地点、被传染者以及他们的健康结果。第七次 CTS 研究调查也将在今年秋天进行,一并收集关于 COVID-19 和健康衰老相关问题的答案。
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