基于多价9-O-乙酰化唾液酸噬菌体平台的人冠状病毒OC43抗病毒与免疫调节疗法

为解决冠状病毒快速突变和免疫逃逸导致的治疗困境，研究人员开发了基于丝状噬菌体（M13）的多价9-O-乙酰化唾液酸配体（Ac-SLPhage）纳米平台，靶向HCoV-OC43保守的病毒进入途径。该平台通过高亲和力竞争性阻断病毒附着，同时调节宿主抗氧化防御和炎症反应。体外实验证实其显著抑制病毒 infectivity，恢复细胞活力；体内小鼠模型显示其改善生存率、降低病毒载量及肺部炎症。该研究为广谱抗冠状病毒（包括SARS-CoV-2）提供了双功能治疗策略，具有重要临床转化潜力。

　　

冠状病毒家族，尤其是近年来肆虐的SARS-CoV-2和MERS-CoV，以其高突变率和免疫逃逸能力对全球公共卫生构成持续威胁。尽管针对病毒复制的药物（如瑞德西韦、Paxlovid）已投入使用，但其疗效常因耐药性突变和副作用受限。更棘手的是，像人冠状病毒OC43（HCoV-OC43）这类“低调”的地方性病原体，虽症状较轻，却在婴幼儿、老年人和免疫缺陷患者中可能引发严重肺炎。面对这一困局，科学家将目光转向了病毒进入宿主细胞的“第一道关卡”——唾液酸受体。

韩国健康产业开发院（KHIDI）和韩国国家研究基金会（NRF）支持的研究团队在《Journal of Controlled Release》发表了一项突破性研究。他们巧妙利用丝状噬菌体M13的纳米级“骨架”，在其表面装饰多价9-O-乙酰化唾液酸配体（9-O-Ac-SL），构建出名为Ac-SLPhage的双功能武器。这种设计灵感源于自然界中病毒与宿主受体的多价相互作用——就像用“超强魔术贴”覆盖病毒表面的“钩子”，使其无法再抓住宿主细胞。

关键技术方法
研究团队通过固相合成法（solid-phase synthesis）制备了四价唾液酸配体（t-Ac-SL），并通过生物偶联技术将其锚定到M13噬菌体表面。利用核磁共振（NMR）和质谱（MS）验证配体结构，透射电镜（TEM）和动态光散射（DLS）表征纳米颗粒形态。体外实验采用HCoV-OC43感染人肺上皮细胞（HCT-8），评估抗病毒效果；体内则使用BALB/c小鼠模型，通过qPCR检测病毒载量，流式细胞术分析免疫细胞极化。

研究结果

1. 材料合成与表征
通过固相合成成功获得四价9-O-Ac-SL配体（图2a），其核磁氢谱（¹H NMR）特征峰与理论值一致（图S1）。噬菌体偶联后，TEM显示Ac-SLPhage保持典型丝状结构（长约880 nm），表面配体密度达每微米400-500个。表面等离子共振（SPR）证实其对HCoV-OC43刺突蛋白的亲和力（K_D=3.2 nM）是游离配体的1200倍，凸显多价效应优势。

2. 体外抗病毒与免疫调节
在HCT-8细胞模型中，50 μg/mL Ac-SLPhage使病毒复制降低98%（图3b），同时将细胞存活率从感染组的42%提升至89%。机制上，它通过激活Nrf2通路（抗氧化）使超氧化物歧化酶（SOD）活性增加2.3倍，并抑制IL-6、TNF-α等促炎因子分泌达70%-85%（图4c）。

3. 体内治疗效果
感染OC43的小鼠经鼻内给予Ac-SLPhage后，生存率从20%提高至80%（图5d）。肺部病毒载量下降3个数量级（qPCR检测），且免疫荧光显示病毒抗原分布显著减少。值得注意的是，肺泡灌洗液中抗炎型M2巨噬细胞比例从15%升至58%，而促炎型M1比例从70%降至25%（图6e），证实其免疫重编程作用。

结论与意义
这项研究首次将噬菌体纳米技术与唾液酸受体靶向策略相结合，创造出兼具“病毒封锁”和“免疫调节”功能的Ac-SLPhage平台。其独特优势在于：① 针对高度保守的宿主受体结合通路，规避病毒突变风险；② 通过多价效应实现纳摩尔级结合力；③ 利用噬菌体固有免疫调节特性减轻“细胞因子风暴”。

尤为重要的是，由于SARS-CoV-2的刺突蛋白也能与9-O-Ac-SL发生初步结合（尽管主要依赖ACE2），该平台有望通过简单配体调整扩展至COVID-19治疗。研究者特别指出，噬菌体的规模化生产成本仅为单克隆抗体的1/100，这对资源有限地区的疫情防控极具吸引力。未来工作将聚焦于配体优化（如增加ACE2靶向性）和临床前安全性评估，推动其成为应对下一次冠状病毒大流行的“储备武器”。