一项新的研究指出源自鲨鱼免疫系统的称为单域可变新抗原受体（Single-domain Variable New Antigen Receptor, VNAR）的小型独特抗体样蛋白可以阻止引起COVID-19的冠状病毒SAR-CoV-2、它的变体和相关的冠状病毒感染人体细胞。相关研究结果于2021年12月16日发表在Nature Communications期刊上，论文标题为“Mechanisms of SARS-CoV-2 neutralization by shark variable new antigen receptors elucidated through X-ray crystallography”。

这些新的VNAR不会立即作为一种治疗方法用于人类，但它们可以有助于人们为未来的冠状病毒爆发做准备。鲨鱼VNAR能够中和WIV1-CoV，即一种能够感染人类细胞但目前只在蝙蝠中流通的冠状病毒，而SARS-CoV-2很可能就起源于蝙蝠。

如果这些病毒跳跃到人身上，提前开发针对此类动物传播病毒的治疗方法可能会被证明是有用的。

这些抗SARS-CoV-2的VNAR是从Elasmogen的大型合成VNAR库中分离出来的。鲨鱼VNAR的大小只有人类抗体的十分之一，它们能以独特的方式与传染性蛋白结合，从而增强它们阻止感染的能力。

这些作者针对传染性SARS-CoV-2和假病毒（一种不能在细胞中复制的病毒版本）测试了鲨鱼VNAR。他们从数十亿种候选VNAR中确定了三种有效地阻止这种病毒感染人类细胞的候选VNAR：3B4、2C02和4C10。这三种鲨鱼VNAR对SARS-CoV-1也很有效，后者在2003年引起了第一次SARS爆发。

鲨鱼VNAR能有效地中和多种冠状病毒的传染性，图片来自Nature Communications, 2021, doi:10.1038/s41467-021-27611-y。

其中的一种称为3B4的VNAR强烈地附着在SARS-CoV-2刺突蛋白上的一个凹槽上，该凹槽靠近这种病毒与人体细胞结合的地方，这似乎使得它能阻止这种结合过程。这个凹槽在遗传上多样化的冠状病毒中非常相似，这甚至使3B4能够有效地中和MERS病毒，即一种与SARS-CoV-2和SARS-CoV-1存在亲缘关系的冠状病毒。在不同的冠状病毒中结合这种保守区域的能力使3B4成为对抗尚未感染人类的冠状病毒的有吸引力的候选药物。

3B4结合位点在SARS-CoV-2的主要变体中也没有改变，比如Delta变体。LeBeau说，这项研究是在发现omicron变体之前进行的，但是初步模型表明VNAR对这种新变体仍然有效。

第二最为强大的鲨鱼VNAR---2C02---似乎可以将这种刺突蛋白锁定在非活性状态。然而，这种VNAR的结合点在一些SARS-CoV-2变体中被改变了，这可能会降低它的效力。

未来的疗法可能包括多种鲨鱼VNAR的混合物，以最大限度地发挥它们对多样化的发生突变的病毒的效力。这类新药物比人类抗体更便宜，更容易制造，可以通过各种途径递送到体内，但还没有在人类身上进行测试。LeBeau还在研究鲨鱼VNAR帮助治疗和诊断癌症的能力。

疫苗是预防SARS-CoV-2和未来冠状病毒的基石。但有些人，如那些免疫系统受损的人，对疫苗接种的反应并不理想，可能会受益于其他治疗方法，如抗体---这使得开发这类疗法成为持续的优先事项。

注：原文有删减

参考资料：

Obinna C. Ubah et al. Mechanisms of SARS-CoV-2 neutralization by shark variable new antigen receptors elucidated through X-ray crystallography. Nature Communications, 2021, doi:10.1038/s41467-021-27611-y.

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