新冠肆虐已经来到了第四个年头，随着政策的进一步放开，我们正面临着大范围的新冠正面冲击，大家或多或少都会对目前的新冠治疗药物有所了解，我们听到最多的名字就是辉瑞paxlovid和阿兹夫定，这类小分子药物的作用机制都是通过抑制病毒的复制从而减少转为重症的风险。另外一种还未完全进入大众视野的治疗方案是中和抗体，中和抗体通过阻断新冠病毒与细胞表面血管紧张素转化酶2（ACE2）结合，从根源上阻断新冠病毒的感染。
在“Nanotraps for the containment and clearance of SARS-CoV-2”文中，作者设计了一种名为“Nanotrap”的纳米颗粒，通过在纳米颗粒表面结合ACE2或中和抗体使得其能够抑制SARS-CoV-2进入表达ACE2的细胞，并引发巨噬细胞随后的吞噬作用以清除病毒。Nanotraps的中和能力是其可溶性ACE2或中和抗体对应物的10倍以上。Nanotraps在体外和体内显示出优异的生物安全性，并在离体肺灌注系统中能够完全抑制假型SARS-CoV-2感染，具有很高的临床转化潜力。
图 Nanotraps捕获SARS-CoV-2随后被巨噬细胞清除
在这篇文章中，作者利用3i晶格光片显微镜（Lattice LightSheet）对巨噬细胞清除病毒的过程进行实时三维动态成像，完整地呈现了巨噬细胞吞噬并清除捕获Nanotraps和病毒的全过程，藉此验证了Nanotraps的成功功能化以及Nanotraps的最佳尺寸以及促进巨噬细胞吞噬的磷脂酰丝氨酸分子的最佳修饰百分比，从而获得了具有最佳捕获效率和清除效率的Nanotraps。
图 3i晶格光片显微镜成像巨噬细胞吞噬Nanotraps全过程。Nanotraps（DiD，品红）巨噬细胞（WGA-CF488，绿色）
文章思路
1.设计纳米颗粒
通过在纳米颗粒上高密度修饰ACE2或中和抗体赋予Nanotraps高亲和力，从而捕获SARS-CoV-2。Nanotraps的中和能力是可溶性ACE2或中和抗体的10倍以上，其以高亲和力、小尺寸和高扩散性有效地阻断了SARS-CoV-2与表达ACE2的宿主细胞（包括呼吸系统中的上皮细胞）的结合。
图 纳米颗粒捕获SARS-CoV-2从而阻断其与宿主细胞结合
2.如何清除纳米颗粒？
研究表明巨噬细胞通过识别凋亡细胞质膜外叶上的磷脂酰丝氨酸来吞噬凋亡细胞。磷脂酰丝氨酸涂层先前已被用于增强巨噬细胞对脂质体纳米颗粒的摄取。因此，通过在Nanotraps上修饰磷脂酰丝氨酸促进巨噬细胞的特异性识别和吞噬作用，使得Nanotraps不仅能够抑制SARS-CoV-2，还能够通过结合和随后的吞噬作用清除SARS-CoV -2。
3.验证纳米颗粒的体外中和能力
体外实验验证了Nanotraps完全阻断了假型SARS-CoV-2进入易感ACE2过表达HEK293T细胞、肺上皮A549细胞、人原代肺细胞以及Vero E6细胞。并且验证了Nanotraps相较于可溶性ACE2有着更高的中和效率。
4.验证纳米颗粒的生物安全性
对免疫活性小鼠的体外培养细胞和体内气管内给药结果都显示Nanotraps良好的生物安全性。
5. 验证纳米颗粒的体内中和能力
在临床适用的离体肺灌注（EVLP）系统上，Nanotraps完全抑制了在常温生理条件下维持的人类肺中SARS-CoV-2假病毒的感染，证实了治疗效果。
总体而言，文章设计的Nanotrap安全、有效、生物相容、易于大规模生产、使用方便，代表了一种新型纳米药物，可有效抑制和清除SARSCoV-2，能够用于预防和治疗新冠肺炎。
参考文献
Chen et al., Nanotraps for the containment and clearance of SARS-CoV-2. Matter 4, 2059–2082
https://doi.org/10.1016/j.matt.2021.04.005
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