FDA批准药物Auranofin对SARS-CoV-2进入和NF-κB信号传导具有双重抑制作用

The FDA-approved drug Auranofin has a dual inhibitory effect on SARS-CoV-2 entry and NF-κB signaling.

作者信息Emmanuel Laplantine, Christine Chable-Bessia, Anne Oudin, Jitendryia Swain, Adèle Soria, Peggy Merida, Manon Gourdelier, Sarra Mestiri, Indira Besseghe, Erwan Bremaud, Aymeric Neyret, Sebastien Lyonnais, Cyril Favard, Philippe Benaroch, Mathieu Hubert, Olivier Schwartz, Maryse Guerin, Anne Danckaert, Elaine Del Nery, Delphine Muriaux, Robert Weil
PMID36093378
期刊iScience
发布时间2022-10-21
DOI10.1016/j.isci.2022.105066

实验完整度

高

包含高通量筛选、体外抗病毒实验、机制研究(NF-κB信号、内吞、ACE2扩散)等多层级验证。

主要模型

U2OS细胞 Vero E6细胞 A549-hACE2细胞 Calu-3细胞

重点核对

Auranofin作用浓度:5μM预处理90分钟用于NF-κB实验,2.5μM用于SARS-CoV-2感染实验 SARS-CoV-2感染实验:MOI 0.05,感染48小时(Calu-3)或MOI 0.01,感染48小时(其他细胞) 抗病毒活性检测:RT-qPCR检测E基因,MTS法检测细胞活力 内吞实验:使用CTxB-FITC、EGF-Alexa555和Transferrin-A488,在4℃结合后转37℃内吞

摘要

化学;生物化学;医学生物化学;分子生物学。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
FDA批准的药物Auranofin是否能够抑制SARS-CoV-2感染和炎症反应,其作用机制是什么?
核心机制
Auranofin抑制NF-κB信号通路的早期事件,防止NEMO泛素化及其向TNF-RSC募集;同时抑制脂筏依赖的内吞途径并增加ACE2在质膜上的扩散,从而阻断病毒进入。
主要证据
在U2OS细胞中,Auranofin抑制IL-1/TNF-α诱导的NEMO复合物形成、IKK磷酸化和IκBα降解;在Vero E6、A549-hACE2和Calu-3细胞中,Auranofin剂量依赖性地抑制SARS-CoV-2复制,EC50在0.9-1.8μM;内吞实验显示Auranofin抑制CTxB和EGF的内吞但不影响转铁蛋白。
研究意义
Auranofin可能作为COVID-19的候选治疗药物,通过抑制病毒进入和炎症反应改善重症患者的预后,但需进一步体内和临床研究验证。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

高通量筛选NF-κB抑制剂

鉴定能抑制NF-κB激活的化合物

使用Prestwick化学库(1270种FDA批准药物)处理U2OS细胞,通过免疫荧光检测NEMO斑点形成,筛选出4种命中物,其中Auranofin效果最强。

2

验证Auranofin抑制NF-κB通路

确认Auranofin对NF-κB信号传导的抑制作用及其作用位点

用Auranofin预处理U2OS细胞,然后刺激IL-1、TNF-α或LPS,通过Western blot检测IKK磷酸化和IκBα降解,并通过免疫沉淀检测NEMO募集和泛素化。

3

评估Auranofin对SARS-CoV-2感染的影响

检测Auranofin是否抑制SARS-CoV-2复制

在Vero E6、A549-hACE2和Calu-3细胞中,先用Auranofin预处理2小时,然后感染SARS-CoV-2(MOI 0.01),48小时后通过RT-qPCR检测病毒RNA,并用MTS法评估细胞活力。

4

研究Auranofin对病毒进入和膜动力学的影响

确定Auranofin抑制SARS-CoV-2进入的机制

通过使用荧光标记的病毒样颗粒(VLP)进行内吞实验,以及用CTxB、EGF和转铁蛋白检测内吞途径,同时用FCS测量ACE2的扩散系数。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
评估体内效果
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
金诺芬Sigma AldrichA6733
瑞德西韦TEBU282T7766
甲磺酸卡莫司他Sigma AldrichSML0057
小白菊内酯Sigma AldrichP0667
ML120BSigma Aldrich783348-36-7
DMEM培养基----
胎牛血清Gibco Life Technologies11560636
青霉素/链霉素Gibco Life Technologies11548876
抗NEMO抗体Santa Cruz Biotechnology Incsc8330
抗磷酸化IKKα/β抗体Cell Signaling Technology16A6
抗IκBα抗体Becton Dickinson610690
抗β-微管蛋白抗体Sigma-AldrichT4026
抗ACE2抗体R&DAF3437
A549-hACE2细胞ECACC--
Vero E6细胞ECACC--
Calu-3细胞ElabscienceEP-CL-0054
U2OS细胞ATCCHTB-96
Luna细胞裂解模块New England BiolabsE3032S
MTS检测PromegaG5421
Amplex Red胆固醇检测试剂盒Life TechnologiesA12216
霍乱毒素-FITCMerckC1655
转铁蛋白Alexa 488Thermo FisherT13342
生物素化EGF/链霉亲和素Alexa 555Thermo FisherE35350
HEK 293T细胞----
NR12STocris Bioscience1221739-85-0
LSM780共聚焦显微镜Zeiss--
Opera Phenix高内涵筛选系统Perkin Elmer--
LSRFortessa流式细胞分析仪Becton-Dickinson Biosciences--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
NF-κB抑制实验
Auranofin浓度和预处理时间;刺激物(IL-1, TNF-α, LPS)浓度和刺激时间
阅读提示:图2及方法部分'Cell lysis, immunoprecipitation and immunoblotting'
SARS-CoV-2感染实验
细胞系;MOI;感染时间;Auranofin浓度;病毒RNA检测方法(RT-qPCR)
阅读提示:图3及方法部分'Assessment of antiviral activity'
内吞实验
Auranofin浓度;标记物浓度(CTxB, EGF, Transferrin);结合温度和时间;内吞时间
阅读提示:图6及方法部分'Endocytosis assays'