Cell新子刊：深圳湾实验室饶浪团队开发新型抗病毒纳米囊泡喷雾

SARS-CoV-2 和流感病毒等呼吸道病毒对全球卫生、金融系统和社会结构产生了深远影响。这些病毒通常通过其特定蛋白与宿主细胞上的进入受体之间的相互作用感染健康细胞，例如 SARS-CoV-2 通过其刺突蛋白和人类细胞表面的 ACE2 结合来侵入细胞。

靶向病毒特异性蛋白的中和药物（例如小分子、多肽和抗体）可干扰这些蛋白和进入受体之间的相互作用，成为一种关键且有前景的治疗策略。但不幸的是，呼吸道病毒进化和变异迅速，从而导致现有的中和药物的效力削弱甚至完全丧失。同样，抗病毒疫苗在大流行早期迅速推出，但这些疫苗是基于病毒特异性蛋白设计的，而且特异性蛋白的快速突变极大地限制了它们的效力。

因此，迫切需要能够有效和广泛抑制呼吸道病毒感染的新型治疗剂，理想情况下通过吸入或鼻喷雾剂递送。

细胞外囊泡（Extracellular vesicle，EV）参与病毒感染的病理过程，已显示出抗病毒治疗的潜力。然而，现有的 EV 通过非共价结合抑制病毒感染，这不可避免地导致可逆的解离，从而降低对病毒的中和效率。

2025 年 3 月 3 日，深圳湾实验室饶浪团队在 Cell 新子刊 Cell Biomaterials 上发表了题为：Antiviral covalent ACE2 vesicle spray 的研究论文。

该研究开发了一种抗病毒共价 ACE2 纳米囊泡喷雾，为抗击 COVID-19 和其他大流行提供一个简单、快速和强大的平台。

在这项最新研究中，研究团队开发了一种共价工程化 ACE2 纳米囊泡喷雾（简称nanspray），用于增强抗病毒治疗。

研究团队通过遗传密码扩展技术与囊泡蛋白展示技术，成功制备了非天然氨基酸（fluorosulfate-L-tyrosine，FSY）修饰的 ACE2 纳米囊泡（FSY-ACE2-NV），该纳米囊泡可通过不可逆共价结合高效中和 SARS-CoV-2 野生型毒株及奥密克戎突变株，中和效力较天然 ACE2 提升 320 倍（IC₅₀=8.3 ng/mL）。

此外，由 FSY-ACE2-NV 和透明质酸制成的可吸入纳米喷雾制剂在肺内的滞留提高了约 20 倍。在 K18-hACE2 转基因小鼠中，单次使用纳米喷雾，显著抑制了 SARS-CoV-2 野生型毒株和奥密克戎突变株的感染，减轻了肺损伤，并提高了存活率。

更重要的是，这种纳米喷雾可制成冻干粉，能够长期保存超过 1 个月，具有广泛抗病毒应用的前景。

该研究的亮点：

共价 ACE2 囊泡通过与刺突蛋白不可逆结合来中和 SARS-CoV-2；

制成可吸入的纳米囊泡制剂，在肺内滞留提高了约 20 倍；

单次使用纳米囊泡喷雾可抑制 SARS-CoV-2 感染，并提高存活率；

冻干形式的纳米囊泡可长期保存 1 个月以上。

总的来说，该研究开发的纳米喷雾在体外不可逆地中和了 SARS-CoV-2 野生型毒株和奥密克戎突变株，在肺内滞留提高了约 20 倍。在转基因小鼠模型中，单剂纳米喷雾显著抑制了 SARS-CoV-2 野生型毒株和奥密克戎突变株的感染，减轻了肺损伤，并提高了存活率。这些结果表明，共价化学和囊泡递送的结合，有望为抗击 COVID-19 和其他大流行提供一个简单、快速和强大的平台。