根據(jù)近日發(fā)表在Antiviral Research雜志上的一項(xiàng)研究，美國食品和藥物管理局(FDA)已經(jīng)批準(zhǔn)的一種普通藥物可能也是對抗COVID-19的有力工具，研究題為"Characterization of glycosaminoglycan and novel coronavirus (SARS-CoV-2) spike glycoprotein binding interactions"。

導(dǎo)致COVID-19的SARS-CoV-2病毒使用一種表面刺突蛋白抓住人類細(xì)胞并引發(fā)感染。肝素是一種在非抗凝劑產(chǎn)品中使用的血液稀釋劑，它可以與表面刺突蛋白緊密結(jié)合，可能阻止感染的發(fā)生。這使得它成為一個(gè)誘餌，它可以通過鼻腔噴霧劑或噴霧器進(jìn)入人體，進(jìn)行干擾以降低感染的幾率。類似的誘騙策略已經(jīng)在抑制其他病毒方面顯示出希望，包括甲型流感、寨卡病毒和登革熱。

"這種方法可以作為一種早期干預(yù)，減少檢測呈陽性但尚未出現(xiàn)癥狀的人群的感染。但我們也將其視為更大的抗病毒策略的一部分，"該研究的主要作者、倫斯勒理工學(xué)院的化學(xué)和化學(xué)生物學(xué)教授Robert Linhardt說。"盡管最終我們想要一種疫苗，但有很多方法來對抗這種病毒，正如我們在艾滋病毒上看到的，通過正確的治療組合，我們可以控制這種疾病，直到找到疫苗。"

要感染細(xì)胞，病毒必須先抓住細(xì)胞表面的一個(gè)特定目標(biāo)，切開細(xì)胞膜，插入自己的遺傳指令，劫持細(xì)胞內(nèi)部的機(jī)制，制造病毒的復(fù)制品。但是病毒也可以很容易地被說服誘導(dǎo)一個(gè)誘餌分子，只要這個(gè)分子與細(xì)胞目標(biāo)具有同樣的親和性。一旦與誘餌結(jié)合，病毒將被中和，無法感染細(xì)胞或釋放自己，并最終降解。

在人類中，SARS-CoV-2與ACE2受體結(jié)合，研究人員推測肝素也會提供同樣有吸引力的靶點(diǎn)。在結(jié)合試驗(yàn)中，研究人員發(fā)現(xiàn)肝素可以在73皮摩爾的濃度下與三聚體SARS-CoV-2刺突蛋白結(jié)合。

"這是非常特殊的，極其緊密的結(jié)合，" 倫斯勒理工學(xué)院的化學(xué)和生物工程教授Jonathan Dordick說，他正在與Linhardt合作開發(fā)誘騙策略。"它比典型的抗體抗原緊密數(shù)十萬倍。一旦結(jié)合，就不會脫落。"

Linhardt因發(fā)明合成肝素而獲得國際認(rèn)可，他說，在審查SARS-CoV-2的測序數(shù)據(jù)時(shí)，研究小組發(fā)現(xiàn)了刺突蛋白上的某些基序，并強(qiáng)烈懷疑它會與肝素結(jié)合。除了直接結(jié)合實(shí)驗(yàn)外，研究小組還測試了三種肝素變體(包括非抗凝血低分子量肝素)與SARS-CoV-2結(jié)合的強(qiáng)度，并使用計(jì)算模型確定了化合物與病毒結(jié)合的具體位點(diǎn)。所有的結(jié)果都證實(shí)肝素是一種很有前途的誘餌策略。研究人員隨后開始對哺乳動物細(xì)胞的抗病毒活性和細(xì)胞毒性進(jìn)行評估。

Dordick說："這不是我們在大流行中面臨的唯一病毒。我們真的沒有很好的抗病毒藥物，但這是一條前進(jìn)的道路。我們需要了解像肝素和相關(guān)化合物是如何阻止病毒侵入的。"

在之前的工作中，Linhardt和Dordick領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)演示了病毒誘騙策略，其機(jī)制類似于SARS-CoV-2。2019年，該團(tuán)隊(duì)為登革熱病毒創(chuàng)造了一個(gè)陷阱，將特定的適應(yīng)型分子(病毒鎖定的分子將會結(jié)合)精確地附著在由折疊DNA構(gòu)成的五角星的尖端和頂點(diǎn)上。這個(gè)陷阱漂浮在血液中，一旦啟動就會亮起來，創(chuàng)造了世界上對蚊子傳播疾病最敏感的測試方法。在此之前的工作中，他們創(chuàng)造了一種合成聚合物，與唾液酸對流感病毒的鎖定點(diǎn)相匹配，在14天內(nèi)將老鼠患甲型流感的死亡率從100%降低到25%。

參考資料：

Common FDA-approved drug may effectively neutralize virus that causes COVID-19

So Young Kim et al， Characterization of heparin and severe acute respiratory syndrome-related coronavirus 2 (SARS-CoV-2) spike glycoprotein binding interactions， Antiviral Research (2020). DOI： 10.1016/j.antiviral.2020.104873

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