Взаимодействие вируса с хозяином и протеомный анализ выявляют потенциальные факторы вирулентности, влияющие на патогенез SARS-CoV-2

Введение: Пандемия коронавирусной болезни 2019 года (COVID-19), вызванной вирусом SARS-CoV-2, представляет глобальную угрозу общественному здравоохранению из-за относительно лёгкой передачи инфекции от человека к человеку и отсутствия эффективной противовирусной терапии. Однако точные молекулярные механизмы патогенеза SARS-CoV-2 остаются в значительной степени неизвестными.

Методы: Для построения внутривирусного интерактома и интерактома взаимодействий вируса с хозяином использовали полногеномный скрининг. С помощью количественной протеомики исследовали протеомный профиль мононуклеарных клеток периферической крови (PBMC) при COVID-19.

Результаты: Мы выявили 286 белков хозяина, являющихся мишенями SARS-CoV-2, а также более 350 белков хозяина, содержание которых значительно изменено в мононуклеарных клетках периферической крови пациентов с COVID-19. При тяжёлом COVID-19 этот профиль характеризовался значимым повышением уровня клеточных белков, связанных с активацией нейтрофилов и свёртыванием крови, а также снижением уровня белков, опосредующих передачу сигнала через Т-клеточный рецептор. Анализ интерактома также показал, что неструктурный белок 10 взаимодействует с фактором, репрессирующим NF-κB (NKRF), способствуя индукции интерлейкина-8 (IL-8). Это может усиливать опосредованный IL-8 хемотаксис нейтрофилов и чрезмерно выраженный воспалительный ответ, наблюдаемый у пациентов с COVID-19.

Выводы: В исследовании проведён систематический анализ изменений мишеней хозяина и клеточных сетей, индуцированных SARS-CoV-2, а также получены новые сведения о механизмах, посредством которых SARS-CoV-2 запускает цитокиновые штормы. Эти данные представляют собой ценный ресурс для разработки терапевтических вмешательств.

Финансирование: Национальный ключевой проект исследований и разработок Китая, Национальный фонд естественных наук Китая, Национальный крупный научно-технический проект, Программа профессоров по специальному назначению «Восточный учёный» в высших учебных заведениях Шанхая, Шанхайская комиссия по науке и технологиям, Шанхайская муниципальная комиссия здравоохранения, Шанхайская муниципальная ключевая клиническая специальность, Инновационная исследовательская группа ведущих местных университетов Шанхая, Междисциплинарная программа Шанхайского университета Цзяо Тун, конкурсный фонд SII для исследований COVID-19, проект Китайской академии наук (CAS) по поддержанию и реконструкции крупных исследовательских инфраструктур, а также Программа подготовки ключевых специалистов в области технологий Китайской академии наук.