严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)的进入是由病毒刺突(S)蛋白与宿主细胞表面的血管紧张素转换酶2(ACE2)相互作用介导的。尽管目前正在进行一项针对COVID-19的可溶性ACE2(sACE2)的临床试验，但我们对通过小细胞外囊泡(sEV)递送sACE2的了解仍然不足。sEV具有出色的生物相容性，可有效输送分子货物，因此被广泛研究为纳米级蛋白质载体。为了利用sEV的潜力，来自韩国成均馆大学大学的研究人员在JEV杂志上发表文章，工程化改造CD9作为支架蛋白以在sEV表面展示ACE2蛋白，从而达到抑制新冠病毒进入细胞的目的，并在小鼠模型上验证了其抗新冠病毒感染的能力。
2019年底，严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2（SARS-CoV-2）作为一种新型冠状病毒出现，迅速传播，导致全球大流行，造成超过100万人死亡。疫苗抗性SARS-CoV-2变体的后续进化使预防变得复杂。携带S糖蛋白替代D614G的SARS-CoV-2成为最主要的变体，据报道表现出更大的传染性。此外，B1.351谱系的假病毒，也称为Beta变体，含有S蛋白受体结合域(RBD)突变，包括N501Y、E484K和K417N，表现出对治疗性单克隆抗体和恢复期血浆的中和的抵抗力增加。迅速席卷全球的Delta变体也表现出对接种疫苗个体和恢复期个体血清的敏感性降低。ACE2是SARS-CoV-2用于进入宿主细胞的主要受体之一。病毒表面的表面S蛋白与ACE2的肽酶结构域结合。据报道，人重组sACE2可以抑制肾脏类器官中的SARS-CoV-2感染，激励临床试验的进一步评估。为了克服ACE2的短半衰期，由sACE2与IgG1的Fc区融合的结合蛋白表现出对含有S蛋白的假病毒感染的保护作用。直径为50-200nm的sEV包括外泌体和微泡。它们可以转移多种货物，包括蛋白质、脂质和各种RNA，促进细胞间通讯。sEV越来越多地被用作运送治疗货物的载体。CD9是必需的外泌体表面蛋白之一，属于四跨膜蛋白超家族，具有四个跨膜区和两个细胞外环。此外，CD9过表达被证明可以提高sEV的生产速度。SARS-CoV-2感染示意图和工程sEV在中和SARS-CoV-2中的应用。通过利用sACE2对S的亲和力，靶向SARS-CoV-2的S蛋白的工程sACE2 sEV的机制。由此产生的sEV可能代表一种基于sEV的阻断SARS-CoV-2感染的抗病毒疗法该研究使用sEV作为sACE2及其变体的载体，以中和SARS-CoV-2的S蛋白作为细胞外诱饵。为了在sEV表面显示活性sACE2，使用CD9作为支架。此外，删除了跨膜区4，产生了一种截短形式的CD9(CD9ΔTM4)。然后将CD9ΔTM4的C末端与sACE2缀合，以在sEV表面呈现功能性sACE2（CD9ΔTM4-sACE2）。利用深度诱变，先前报道的ACE2突变增强了与病毒S蛋白的结合。基于这些观察，使用对S蛋白具有更高结合亲和力的突变形式的sACE2。展示sACE2的工程化sEV抑制了S与ACE2的相互作用，并中和了假病毒、真正的野生型和Delta变体SARS-CoV-2进入宿主细胞。该研究设计了截短的CD9支架，在sEV表面展示sACE2，作为SARS-CoV-2的S蛋白的诱饵受体。此外，为了增强sACE2-S结合相互作用，采用了sACE2变体。加载sACE2的sEV表现出典型的sEV特征并与S蛋白结合。此外，工程sEV抑制野生型(WT)、全球主导的D614G变体、Beta(K417N-E484K-N501Y)变体和Delta(L452R-T478K-D614G)变体SARS-CoV-2伪病毒的进入，并保护对抗真正的SARS-CoV-2和Delta变异感染。值得注意的是，携带sACE2变体的sEV显示出比负载WT sACE2的sEV更好的抗病毒功效。使用K18-hACE2小鼠证实了工程sEV对SARS-CoV-2挑战的治疗效果。目前的研究结果为开发新的基于sEV的抗病毒疗法提供了机会。sACE2.v1 sEVs在K18-hACE2小鼠中的抗SARS-CoV-2活性Kim HK, Cho J, Kim E, Kim J, Yang JS, Kim KC, Lee JY, ShinY, Palomera LF, Park J, Baek SH, Bae HG, Cho Y, Han J, Sul JH, Lee J, Park JH,Cho YW, Lee W, Jo DG. Engineered small extracellular vesicles displayingACE2 variants on the surface protect against SARS-CoV-2 infection. JExtracell Vesicles. 2022 Jan;11(1):e12179. doi: 10.1002/jev2.12179.PMID: 34982509.外泌体资讯网 JEV：展示ACE2变体的工程化小细胞外囊泡可抗新冠病毒感染
