Science：美洲駝納米抗體有望成為對抗新冠病毒的強大武器

來源：作者：人氣：-發表時間：2020-11-11 13:13:00【大中小】

在一項新的研究中，來自美國匹茲堡大學的研究人員描述了一種從美洲駝（llama）身上提取小型的但極其強大的SARS-CoV-2抗體片段的新方法，這種抗體片段可以被制成可吸入的治療劑，具有預防和治療COVID-19的潛力。相關研究結果于2020年11月5日在線發表在Science期刊上，論文標題為“Versatile and multivalent nanobodies efficiently neutralize SARS-CoV-2”。

這些特殊的稱為“納米抗體（nanobody）”的美洲駝抗體比人類抗體小得多，在中和SARS-CoV-2病毒方面的效果要好很多倍。它們也更穩定。

論文共同通訊作者、匹茲堡大學細胞生物學助理教授Yi Shi博士說，“大自然是我們最好的發明家。我們開發的技術以前所未有的規模調查中和SARS-CoV-2的納米抗體，這使得我們能夠迅速發現數千種具有無與倫比的親和力和特異性的納米抗體。”

為了產生這些納米抗體，Shi求助于一只名叫Wally的黑色美洲駝---它與Shi的黑色拉布拉多犬很相似，因此也與后者的綽號相同。

Shi和同事們利用SARS-CoV-2刺突蛋白的一種片段對美洲駝進行免疫，大約兩個月后，這種動物的免疫系統產生了針對這種病毒的成熟納米抗體。

利用過去三年來Shi一直在完善的一種基于質譜的技術，論文第一作者、Shi實驗室研究助理Yufei Xiang鑒定出Wally血液中與SARS-CoV-2結合最強的納米抗體。

隨后，在匹茲堡大學疫苗研究中心（CVR）的幫助下，這些研究人員將他們的納米抗體暴露在活的SARS-CoV-2病毒中，發現僅一納克的一小部分的納米抗體就能夠中和足夠多的病毒，從而讓100萬個細胞免受感染。

這些納米抗體代表了抵抗SARS-CoV-2感染的最有效的治療性候選抗體，比通過同樣的幾十年來用于篩選人類單克隆抗體的噬菌體展示方法發現的其他美洲駝納米抗體要有效數百到數千倍。

Shi及其同事們發現的納米抗體可以在室溫下放置六周，并可以被制成可吸入的霧狀物質，從而將這些抗病毒藥物直接地送到最需要它們的肺部中。鑒于SARS-CoV-2是一種呼吸道病毒，這些納米抗體可以在呼吸系統中找到并結合它，甚至在它有機會造成損害之前。

相比之下，傳統的SARS-CoV-2抗體需要進行靜脈注射，這將使得所注射的抗體稀釋到全身，因此需要更大的劑量，并且每個治療過程中患者和保險公司需要花費約10萬美元。

Shi說，“納米抗體的成本可能會低得多。它們是解決當前危機的緊迫性和嚴重性的理想選擇。”

通過與匹茲堡大學的Cheng Zhang博士和以色列耶路撒冷希伯來大學的Dina Schneidman-Duhovny博士合作，Shi團隊發現發現他們的納米抗體使用多種機制來阻止SARS-CoV-2感染。這使得納米抗體適合于生物工程。比如，結合到SARS-CoV-2病毒不同區域的納米抗體可以連接在一起，就像一把瑞士軍刀那樣，即便這種病毒的一部分發生突變并變得耐藥，也無法逃脫它們的殺戮。

論文共同作者、匹茲堡大學疫苗研究中心主任Paul Duprex博士說，“作為一名病毒學家，看到如何利用美洲駝抗體產生的奇特性，構建出一種抵抗SARS-CoV-2臨床分離株的有效納米武器，真是不可思議。”