杨朝勇课题组：核酸适体阻断新冠病毒侵染

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近日，我院杨朝勇教授课题组在新冠中和治疗领域取得新进展，相关成果以" Aptamer Blocking Strategy Inhibits SARS-CoV-2 Virus Infection"为题，发表于《德国应用化学》（DOI: 10.1002/anie.202100225）。
       由严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2)引起的新冠疫情，严重影响了全世界人民的身心健康、经济生活和社会生活，对世界公共卫生有着巨大威胁。在病毒治疗方面，通过抑制SARS-CoV-2的S蛋白受体结合域（SRBD）与人体上皮细胞ACE2受体的相互作用被认为是一种高特异、高效的治疗策略。但是，现有的中和抗体由于尺寸较大，难以实现鼻腔递药，致使有效药物浓度较低，此外其抗体依赖增强(ADE)效应风险未知。因此，迫切需要研发一种分子量小、安全性高的新型中和分子来阻断新冠病毒感染，以补充现有治疗策略，并为未来新型突发感染性疾病的治疗积累技术储备。

       针对此问题，杨朝勇教授课题组发展了一种基于核酸适体的新冠侵染阻断策略。具体而言，利用分子定向进化及分子对接技术，筛选获得了具有SRBD高亲和力核酸适体CoV2-6，适体与SRBD的结合阻碍了ACE2与SRBD的结合，因此适体具有抑制病毒侵染的性能。实验结果表明，CoV2-6适体在预保护、竞争和取代三种情况下都能有效抑制SRBD-ACE2的结合。为了进一步提高适体抑制病毒效果及稳定性，CoV2-6适体进行了序列剪裁获得CoV2-6C3适体，并设计组装为环形二价适体cb-CoV2-6C3。结果表明，环形二价适体cb-CoV2-6C3与SRBD结合的解离常数Kd为0.13nM，比单价适体亲和力提高约300倍，其阻断SARS-CoV-2病毒侵染的半抑制浓度为0.42nM。此外，环形二价适体具有较好稳定性，可在血清中保存12小时以上，室温保存14天以上，无需冷链运输；免疫原性低、安全性高；分子量比传统抗体小4-10倍，利于生物学屏障穿越，提高局部有效药物浓度。综上所述，cb-CoV2-6C3具有较小的分子量、优良的稳定性、高亲和力、高安全性和有效的SARS-CoV-2感染抑制能力，因此核酸适体阻断策略为开发COVID-19和其他新发传染病治疗药物提高了新方向。
       该研究工作为我院杨朝勇教授、宋彦龄副教授及香港大学李嘉诚医学院陈鸿霖教授共同指导完成。我院2019级博士生孙淼为论文第一作者，真病毒水平验证由香港大学刘斯文博士后完成。该研究工作得到国家自然科学基金优秀青年科学基金项目（22022409、21735004、21874089、21705024）等资助。
       论文链接：https://www.onlinelibrary.wiley. ... 1002/anie.202100225


       文章来源：厦门大学
       杨朝勇教授是国家杰出青年科学基金获得者，厦门大学特聘教授，博士生导师，能源材料化学协同创新中心、厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室、厦门大学谱学分析与仪器教育部重点实验室、福建省化学生物学重点实验室成员，厦门大学化学生物学系副主任，担任Analyst国际顾问编委，BMC Biochemistry副主编。其主要研究方向包括分子探针的设计与合成、单细胞研究、纳米生物医学工程、特异性生物分子作用研究和微流控技术在生物医学中的应用。
         宋彦龄，厦门大学副教授。研究兴趣：分子定向进化、微纳界面组装及识别机制、微流控分析、液体活检、单细胞分析、生物传感。