研究：SARS-CoV-2纳米体在对抗新冠变体中的突变时表现活跃

这项研究结果于2021年8月3日发表在《Nature Communications》上，其描述了纳米体解除病毒、阻止其感染细胞和引发COVID-19的三种不同机制。

这种近原子水平的结构分析为未来可能对抗各种冠状病毒的疫苗和治疗方法的开发提供了指导。

匹茨堡大学细胞生物学助理教授、这项研究的论文资深作者Yi Shi博士表示：“这是第一次有人根据其结构系统地对超强纳米体进行分类。通过这样，我们不仅提供了纳米体用于抗击SARS-CoV-2的机制的细节，还揭示了如何设计未来的治疗方法的方向。”

去年年底，Shi及其团队宣布，他们从大羊驼中提取了微小但极其强大的SARS-CoV-2抗体片段，其可以被制成可吸入疗法从而预防和治疗COVID-19。自那时以来，临床前研究已经证实，这种有效的纳米体可以预防和治疗仓鼠的重症COVID-19，跟安慰剂相比，可以将它们呼吸道中的病毒颗粒减少100万倍。

在这项最新研究中，Shi和匹茨堡大学结构生物学家Cheng Zhang博士和James Conway博士及凯斯西储大学的药理学家、结构生物学家和生化学家合作，他们通过使用高分辨率低温电子显微镜观察纳米体与SARS-CoV-2病毒的相互作用来阻止其感染细胞，另外他们还发现了变异中发现的突变是如何影响纳米体相互作用的。

“低温电子显微镜已经被多次证明是一种非常有用的工具，它可以看到高分辨率的结构信息，”研究论文资深作者、凯斯西储医学院药理学研究科学家Wei Huang博士说道，“纳米体是多功能和稳定的生物制剂，可以用于其他研究如癌症。”

据悉，研究团队选择了8个有效的纳米体展开了进一步的研究。首先，他们通过观察证实，一些纳米体可以对抗阿尔法（跟英国有关的一种变体）、德尔塔（跟印度有关的一种变体）和其他几个令人担忧的SARS-CoV-2变体。

他们还根据纳米体跟刺突蛋白的相互作用将其分为三大类：

I类的竞争对手是刺突蛋白跟人类细胞结合的那部分，可阻止病毒进入细胞；

II类在刺突蛋白上的一个区域结合，该区域在冠状病毒的几种排列中都存在，包括最初的SARS-CoV-1。这意味着它可以中和SARS-CoV-2及其变异，并且还可以中和其他冠状病毒；

III类附着在刺突蛋白的一个特定区域上，这是较大的抗体无法接触到的。通过跟该区域结合，纳米体可以阻止蛋白质以进入人体细胞所需的方式折叠。

Shi表示：“描述所有这些漏洞和阻止SARS-CoV-2和冠状病毒的方法具有巨大的潜力。这不仅将帮助我们的团队选择和提炼纳米体来治疗和预防COVID-19，而且还可能带来通用疫苗，这将不仅可以预防COVID-19还可以预防非典、中东呼吸综合征和其他冠状病毒引起的疾病。”