中研院研究《本草綱目》白扁豆 發現能抑制新冠病毒感染、傳播

中研院團隊研究本草綱目當中記載的白扁豆,找到抑制新冠肺炎流行的防疫機制。(中研院提供/李侑臺北傳真)

草藥抗疫有研究!中央研究院基因體研究中心研究員馬徹與研究技師詹家琮攜手合作首度發現《本草綱目》記載過的「白扁豆」,所萃取出的蛋白質FRIL,可抓住新冠病毒表面的糖分子,進而抑制病毒感染、阻斷其傳播。這項研究提供了新的抗疫研發方向論文已於本月24日刊登於《細胞報告》(Cell Reports)。

詹家琮長年在中草藥裡找尋傳染病科學解方,經過實驗發現,《本草綱目》提過的「白扁豆」可有效抑制流感病毒,其效果遠超過其他400多種中藥,更與常見的西藥相當。馬徹長期研究全效流感疫苗,他與詹家琮自2016年起便着手研究白扁豆抑制流感病毒的原因,並發現關鍵就是蛋白質FRIL。

從白扁豆萃取出的FRIL,其結構如同1顆極小型的消波塊(約7奈米立方),有4個完全一樣、向外突出的端點,這些端點會與糖分子產生結合作用。因此,一個FRIL可同時抓住在其周圍的多個糖分子。

由於冠狀病毒表面的棘蛋白(Spike Protein)與流感病毒表面一樣,皆佈滿了糖分子,研究團隊在今年疫情爆發後,便立即着手將流感研究延續至新冠病毒的測試

在先前的流感實驗中,團隊發現,在普通的細胞內,流感病毒可長驅直入到細胞核內,造成感染,並在數小時後導致細胞壞死。但在加入FRIL的細胞中,細胞核如同多了金鐘罩鐵布衫,流感病毒無法進入,感染率大幅下降至10%以下。在新冠病毒的細胞實驗中,團隊也發現,新冠病毒無法進入經FRIL處理的細胞的細胞膜,有效抑制感染至5%以下。

針對流感,研究人員已進一步做過小鼠實驗。結果顯示,在致死劑量的H1N1流感病毒感染之下,從鼻腔噴入FRIL(3mg/kg)的小鼠中,有7成安然無恙,而沒有FRIL保護的小鼠,則在8天內全部死亡。不僅如此,團隊近一步將FRIL與目前對多種流感有效的廣效抗體FI6比較,發現在11種流感病毒株中,FRIL的抑制能力涵蓋比FI6更多種的流感,其效力也更強。

今年4月,研究團隊在取得臺灣大學疾管署提供的病毒株後(hCoV-19/Taiwan/NTU04/2020),便開始測試FRIL對新冠病毒的抑制能力。經實驗發現,只要極少量的FRIL,就可以抑制SARS-CoV-2 感染細胞,甚至在感染以後纔給予FRIL都有顯著的效果。當病毒感染細胞的過程中加入FRIL,FRIL幾乎是全方位的抓住四周的棘蛋白,使病毒因此動彈不得而無法進行攻擊、複製。

馬徹表示,目前的成果仍屬基礎研究,要進一步將研究轉化成治療或預防的醫藥用品,還有很長的一段路。不過,白扁豆不僅是《本草綱目》裡所記載的草藥,其實也是世界上許多地方(如印度東南亞)的日常食物代表人類食用白扁豆的歷史上千年,安全、可靠度高。