以嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒-2（SARS-CoV-2）為代表的一系列致病性病毒對人類的生命健康和社會的經(jīng)濟發(fā)展造成了巨大威脅，迫切需要開發(fā)有效的病毒防治策略以緩解這一類令人擔憂的公共衛(wèi)生問題。在病毒防治領域，能夠迅速發(fā)揮抑制作用的抗病毒藥物，和能夠提供長期保護作用的疫苗對于應對致病性病毒感染都至關重要。如果能將這兩種策略巧妙地整合到單一的抗病毒制劑上，抗病毒效率將大大提高，達到事半功倍的效果。然而，由于抗病毒機理完全不同，整合二者的概念極具挑戰(zhàn)性，目前尚未有研究者進行過相關探索。我校劉震教授研究團隊聯(lián)合校外優(yōu)勢單位在相關領域積極探索并發(fā)展出了一種全新的兼具病毒快速抑制和長效預防的多功能抗病毒納米藥物。

基于團隊前期的研究基礎，充分利用病毒表面糖蛋白具有高密度高甘露糖糖基化修飾這一特征，設計了靶向病毒糖盾的新穎的廣譜抗病毒光熱納米藥物，集成了病毒快速抑制和類似疫苗保護的雙重抗病毒機理，實現(xiàn)了對一系列病毒的廣譜抑制和長期預防（圖1）。該納米藥物是一種經(jīng)過合理設計的具有優(yōu)異光熱性能和廣譜病毒靶向能力的金納米棒，其表面修飾的高甘露糖靶向核酸適配體賦予了其對一大類病毒聚糖保護層靶向結合的能力。該功能性核酸納米藥物具有獨特的多重抗病毒機制，包括阻斷病毒與宿主細胞的黏附、誘導病毒粒子聚集、增強巨噬細胞的吞噬、促進病毒粒子裂解以及有效啟動宿主免疫反應等作用。得益于這些特性，該納米藥物對多種病毒都展現(xiàn)出了強大的抗病毒功效，其中包括SARS-CoV-2及其主要變體、拉沙病毒（LASV）和豬德爾塔冠狀病毒（PDCoV），其半數(shù)有效抑制濃度（EC50）低至pM級別，抑制率接近100%。值得注意的是，在活體實驗中，該納米藥物的鼻腔給藥和近紅外激光照射能夠快速在鼻部滅活病毒顆粒，有效抑制了由病毒感染帶來的體內(nèi)炎癥；同時，滅活產(chǎn)生的病毒碎片還有效地刺激了體內(nèi)免疫，誘導了宿主體內(nèi)保護性免疫球蛋白IgG和免疫球蛋白IgA的生成，在再攻毒實驗中有效抑制了病毒的感染過程。因此，作為初次概念驗證，本研究為設計能夠同時治療和預防病毒感染的“雙劍合璧”抗病毒藥物提供了新的思路和依據(jù)。

圖1靶向高甘露糖的超高價光熱納米藥物對病毒的廣譜急性抑制和類疫苗保護的示意圖

南京大學2019級直博士生陳靜然為該論文的第一作者，2021級博士研究生李迎為共同第一作者。南京大學劉震教授和江蘇省農(nóng)科院獸醫(yī)所李彬研究員為該論文的通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃項目基金、南京大學卓越計劃、南京大學優(yōu)秀博士研究生創(chuàng)新能力提升計劃和江蘇省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新基金等的支持。