基于BT&D2 靶向分析的樟芝小分子抗SARS-CoV-2潜力与机制探索

本研究针对SARS-CoV-2变异株持续威胁与临床药物短缺问题，通过BT&D2 系统筛选台湾传统药材樟芝（Antrodia cinnamomea）中的活性成分，发现2,3,5,8-四羟基-6-甲基萘-1,4-二酮（TMD）可竞争性抑制3CLpro 和PLpro 双靶点，并验证其对Omicron BA.2/BA.5的抑制效果，为开发低毒性抗病毒药物提供新策略。

　　

论文解读
新冠疫情暴发以来，SARS-CoV-2的快速变异使疫苗和现有药物面临严峻挑战。尽管全球已批准瑞德西韦（Remdesivir）等抗病毒药物，但药物耐药性、毒副作用及对新变异株（如Omicron BA.2/BA.5）的效力不足仍是瓶颈。传统药物开发周期长、成本高，而天然产物因其结构多样性和低毒性成为重要来源。台湾特有真菌樟芝（Antrodia cinnamomea）在民间医学中用于免疫调节，但其抗病毒成分与机制尚未明确。

为解决上述问题，台湾BT&D²
团队与AMS BioteQ合作，采用多学科方法整合计算模拟（BT&D²
系统）、化学合成与生物验证，从樟芝中筛选出关键抗病毒小分子TMD。研究通过结构预测、酶动力学分析和动物实验，证实TMD能双重靶向病毒复制关键蛋白酶3CL^pro
（3-胰凝乳蛋白酶样蛋白酶）和PL^pro
（木瓜样蛋白酶），且对Omicron变异株有效。

关键技术方法

1. BT&D²
   靶向分析：通过Explore程序预测小分子与靶蛋白相互作用；
2. 病毒抑制实验：采用假病毒中和试验（PRNT）和噬斑减少试验评估TMD对SARS-CoV-2的抑制；
3. 酶动力学研究：分析TMD对3CL^pro
   和PL^pro
   的竞争性抑制模式；
4. 动物毒性测试：验证TMD的安全性。

研究结果
1. 樟芝抗SARS-CoV-2活性成分的鉴定
从樟芝己烷提取物中分离出4种化合物，其中TMD（化合物1）通过BT&D²
分析显示与3CL^pro
和PL^pro
结合力最强，且副作用风险最低。

2. TMD的双靶点抑制机制
酶动力学表明TMD以竞争性方式抑制3CL^pro
（K_i
=1.2 μM）和PL^pro
（K_i
=0.8 μM），其混合型抑制模式与计算模拟一致。

3. 对Omicron变异株的抑制效果
TMD在体外有效抑制BA.2（IC₅₀
=3.5 μM）和BA.5（IC₅₀
=5.2 μM），联合P-gp抑制剂可增强其细胞渗透性。

4. 安全性验证
小鼠急性毒性实验显示TMD在有效剂量下无显著毒性，优于临床对照药尼马瑞韦（Nirmatrelvir）。

结论与意义
该研究首次揭示樟芝活性成分TMD通过双重靶向3CL^pro
/PL^pro
阻断SARS-CoV-2复制的分子机制，其低毒性和广谱性为开发抗变异株药物提供新思路。BT&D²
系统的应用加速了天然药物开发流程，为精准医疗提供范例。论文发表于《Bioorganic Chemistry》，为抗COVID-19药物研发开辟了天然产物与人工智能结合的新路径。