姚忠 与 斯塔格尔（照片提供者：Hua Tang, Tonko Buterin）

外媒: 

科学家发现新冠奥密克戎变异株的脆弱性，开发出新疗法

2023年6月1日

多伦多大学研究人员发现 COVID-19 奥密克戎变异株的脆弱性，可降低传播能力

作者: Anika Hazra

多伦多大学的研究人员发现，导致 COVID-19 的奥密克戎变异株感染人类的能力可能会受到刺突蛋白突变的阻碍，刺突蛋白的突变阻止病毒与细胞结合并进入细胞。

刺突蛋白是病毒的一个独特特征，发现于病毒的外表面。研究人员发现，这种蛋白的突变影响了奥密克戎变异体对化学还原的敏感性，这一过程可以防止奥密克戎变异体传播，并且有可能通过气溶胶疗法传给患者。

“虽然奥密克戎变异株的感染通常会导致较轻的症状，但这种变异株在传播的容易程度上是独特的，”该研究的第一作者兼通讯作者、多伦多大学 Donnelly 细胞和生物分子研究中心的 Zhong Yao ( 姚忠 ) 教授说：“我们的研究清楚地表明，奥密克戎对化学还原的显著脆弱性，这种脆弱性在以前的冠状病毒变异株中要么未发现，要么弱得多。”

《分子生物学杂志》（ Journal of Molecular Biology ）最近发表了这一发现。

研究人员发现，这种病毒刺突蛋白中的奥密克戎特异性突变降低了它与宿主细胞中一个称为 ACE2 的关键受体结合的能力。刺突蛋白的受体结合域 (其表面与 ACE2 受体接触) 由多个二硫键组成。研究小组显示，其中两个键，包括 C480-C488 和 C379-C432 二硫键，很容易通过化学还原分解。

与表面相比，细胞内部环境处于自然还原状态，通常不支持二硫键。相反，细胞外蛋白和蛋白结构域包含被氧化的二硫键，从而形成有助于它们与受体结合的结构构象。

二硫键的断裂会改变蛋白质的构象，使它们不能再与受体结合。用还原剂处理奥密克戎刺突蛋白可使其表面的二硫键断裂，从而抑制刺突蛋白与 ACE2 受体的结合。

姚的合作者斯塔格尔说:“总体而言，突变增加了奥密克戎亚变异体的传播能力，以及它们逃避免疫系统的能力，但这种对二硫键裂解的脆弱性为治疗奥密克戎感染提供了潜在靶点。”斯塔格尔是多伦多大学生物化学和分子遗传学教授。

一种利用奥密克戎结构脆弱性的潜在治疗方法是气雾剂疗法。还原剂在高浓度时可能对身体有毒，并可能损害非靶蛋白。气溶胶疗法通过将还原剂直接输送到肺来克服这一障碍，肺可以耐受比身体其他部分更高的还原剂浓度水平。

研究人员发现，奥密克戎变异株对一种名为 bucillamine 的抗氧化剂特别敏感。Revive Therapeutics Ltd. 正在对这种抗氧化剂进行三期临床试验，以评估其安全性和疗效。

姚说:“虽然奥密克戎总体上没有那么致命，但它仍然对年龄较大、免疫功能低下和未接种疫苗的人群构成威胁。”“了解奥密克戎变异株在人与人之间传播的机制很有帮助，这样我们就可以利用它进行治疗，并做好更充分的准备。”

这项研究得到了PRiME COVID-19 工作组、COVID-19 救援、多伦多 COVID-19 行动基金和 Temerty 知识转化基金的支持。