不知不觉时间已经进入了9月份，近日国内多地层出不穷的疫情又引起了很多朋友的关注。毕竟，一旦身边出现疫情，为了切断传播，做好防控，很多人的日常生活、工作都有可能受到严重的影响。而在对抗新冠疫情方面，目前为止除了采取相关的隔离，筛查措施以外，疫苗和药物的不断出现，也给了我们进一步战胜病毒的更多选择。但可惜的是，疫苗并不能完全起到预防新冠感染的作用，而目前已经上市的抗新冠药物也都有各自的缺点，乏善可陈。
在抗新冠的道路上不断涌现出的药物有不少，但有的逐渐被淘汰，有的则显示出了一定的缺点，例如早期被世卫组织列入抗新冠药物的羟氯喹，最终因为在临床使用中缺乏有效性，而撤销了推荐；而当年的“希望之药”瑞德西韦在世卫组织的团结试验中也没有获得实质性的疗效确认。
聚焦目前国内外已经获批的相关药品，国外上市的口服抗新冠药主要有帕罗韦德（Paxlovid）以及莫匹那韦等口服药物，以Paxlovid为例，这个药物目前的适应症是对于重症风险的预防，主要用于老年人感染新冠病毒，而且有高危风险的人群，而相关研究表明，这个药物对于65岁以下的人群，几乎没有获益作用。而且还有相关报道显示，服用Paxlovid转阴后的患者，有不少都会再次复阳。
国内上市的抗新冠药物主要包括注射给药的联合抗体药物，以及口服给药的阿兹夫定，而目前阿兹夫定的获批的适应症是用于普通型的新冠肺炎患者，其应用范围也是很有限的。而近日的一则好消息是：我国纳米技术的科学研究人员，发明了一种具有广谱抗新冠病毒作用的纳米材料，为新冠感染的预防和治疗，带来了全新的作用机理和思路。
纳米材料很多朋友既熟悉，又陌生，它的应用非常广泛，而在医药学领域，纳米材料可以作为疫苗、抗体以及抗病毒药物的递送载体，而其实纳米材料本身，也可以与病毒表明的蛋白之间产生相互作用，从而阻断病毒与宿主细胞的接触，进而抑制新冠病毒对于人体的感染和侵害。
这种开发并非没有先例，VivaGel就是一种著名的具有抗病毒作用的纳米材料制成的凝胶，它通过阻断病毒-细胞的相互作用用于预防HIV和单纯疱疹病毒。而此次中国科学家此次发行的具有抗新冠病毒作用的纳米材料叫做“铜铟硫磷”（CIPS），是一种超薄的二维纳米材料，具有强大的抗新冠病毒能力。今天的这篇科普文章，就来为大家介绍下这种神奇的抗新冠病毒“大杀器”。
CIPS是如何对抗新冠病毒的？
新冠病毒之所以能够感染人体，并对人体造成健康伤害，其表面的S蛋白至关重要，这就好像是一把“钥匙”，它能够与细胞表面的血管紧张素转化酶2受体结合，通过这样的结合，从而病毒侵入细胞，复制繁殖，进而伤害人体受感染组织的健康。
CIPS这种纳米材料，是对于新冠病毒具有高度选择性的一种纳米材料，它能够高效结合各类新冠病毒的刺突蛋白（S蛋白），从而阻断新冠病毒对宿主细胞的侵袭和感染，达到预防和对抗新冠病毒感染的作用。
也就是说，这种纳米材料能够高效地替代人体内细胞受体，与病毒表面刺突蛋白形成高度选择性的结合，从而达到抑制病毒侵害人体，损伤人体健康的作用。
除此之外，CIPS作为一种外源性物质，在肺部更易于被人体的免疫细胞——巨噬细胞所吞噬。CIPS会特异性的黏附在新冠病毒表面，形成病毒与纳米材料的复合物，这种复合物更易于引起巨噬细胞的摄取、降解和清除，提高了病毒的清除效率。
我们可以这样理解，这种纳米材料好像是一种胶水或陷阱，它们能够捕获新冠病毒形成复合物，减少病毒侵入引发的健康危害，还能够替自身免疫系统对新冠病毒的识别和清楚，提升清楚效率。
CIPS对多种新冠病毒变体都有效
不管是疫苗还是药物，在抗新冠病毒方面，目前都面临的一个问题是，新冠病毒的不断变异，这种变异到目前为止仍然在不断进行中，而对于疫苗和药物来说，病毒每变异一次，疫苗或抗病毒药物可能失效的几率也就越大。而新型纳米材料CIPS对于各种新冠病毒变体的结合能力如何呢？
研究表明，CIPS能够高选择性的结合包括德尔塔病毒，奥密克戎变体在内的多种变体（包括Alpha，Beta，Delta，Omicron），既能够与这些变体的S蛋白结合，改变受体结合域的结构，又能够竞争性的结合病毒中与血管紧张素受体2受体结合的区域，从而改变病毒的S蛋白这把“钥匙”，使其无法识别宿主细胞的受体，从而实现广谱抗新冠病毒的作用。
研究团队发现CIPS能选择性、高效地结合新冠病毒以及4种VOC变异株（Alpha、Beta、Delta、Omicron）S蛋白，与RBD结构域发生相互作用，既能改变RBD的结构，又能竞争性结合其ACE2受体的结合区域，导致S蛋白这把“钥匙”无法识别宿主细胞受体的“门锁”，从而能够广谱地抑制新冠病毒及变异株入侵宿主细胞。
CIPS 抑制新冠病毒的效力如何？
在目前已经发表的研究中我们可以看到，在研究人员逐步测试过程中，CIPS显示出了对新冠病毒良好的抑制作用。在体外细胞实验中，感染新冠病毒的细胞在CIPS存在48小时后，新冠病毒的感染率呈现出剂量依赖性的下降，而细胞的活力本身并未受到影响，选择指数为17.6，非常优异。
科研人员继而在人类器官和小鼠动物模型上进行了试验，实验结果均表明，CIPS在结合新冠病毒后，不但能够高效抑制病毒与宿主细胞的结合，还能够促进巨噬细胞对病毒的清除。对于确认肺部感染新冠病毒的小鼠模型，通过鼻腔给药用CIPS进行治疗，两种剂量的治疗均能够显著减少感染，组织损伤减少，白细胞浸润以及肺部炎症因子的表达，都有所减少。这证明CIPS在治疗和预防新冠病毒感染中，都是非常有效的。
CIPS具有良好的安全性和生物相容性
这样的药物如果应用于人体，良好的安全性和生物相容性是必不可少的。从目前的研究进展来看，CIPS在小鼠实验中的研究结果显示，通过滴鼻给药的CIPS能够在7天内从小鼠肺部快速代谢，代谢产物可以通过尿液排出体外。在血液和其他内脏组织中，CIPS也很少进入，未观察到其对其他组织器官的损伤，也未发现血液毒性和免疫毒性。因此，从生物相容性，和安全性的角度来看，这种材料也是具有高效安全，生物可降解性的。
当然，一种材料从细胞、类器官、动物试验证明有效安全，到制成药物应用于人体，还有很长的路要走，但科研人员的这项新发现，还是给我们带来了对抗新冠病毒的新思路，这种通过“纳米蛋白冠”的原理开发的捕获型新型纳米材料，具有全新的抗新冠病毒作用机制，通过进一步的研究和开发，希望这种材料能够真正成为我们对抗新冠病毒的利器。
参考文献：
[1] Zhang, G., Cong, Y., Liu, FL. et al. A nanomaterial targeting the spike protein captures SARS-CoV-2 variants and promotes viral elimination. Nat. Nanotechnol. (2022). https://doi.org/10.1038/s41565-022-01177-2