12月22日,美國國立衛生研究院(NIH)的研究人員在《科學報告》發表研究稱,他們(men) 從(cong) 一隻名叫Cormac的美洲駝身上分離出了一組有希望對抗新冠病毒的微型抗體(ti) (或稱納米抗體(ti) )。初步結果表明,這些納米抗體(ti) 中至少有一種稱為(wei) NIH-CoVnb-112的納米抗體(ti) 可以通過抓住新冠病毒刺突蛋白來預防感染並檢測病毒顆粒。此外,納米抗體(ti) 在液體(ti) 或氣溶膠形式下均表現良好,表明其在吸入後仍可保持有效。
這項研究由神經科學家Thomas J. Esparza和醫學博士David L. Brody領導,他們(men) 在美國國立神經病學與(yu) 中風研究所的腦成像實驗室工作。
Brody表示:“多年來,Esparza和我一直在測試如何使用納米抗體(ti) 來改善大腦成像,我們(men) 希望這些抗新冠病毒的納米抗體(ti) ,在抗擊新冠病毒大流行方麵具有高效性和通用性。”
納米抗體(ti) 是由駱駝科動物的免疫係統自然產(chan) 生的一種特殊類型的抗體(ti) ,平均而言,這些蛋白質抗體(ti) 的重量約為(wei) 大多數人類抗體(ti) 的1/10。這是因為(wei) 在實驗室中分離出的納米抗體(ti) 本質上是重鏈蛋白臂末端的自由漂浮形式,形成典型的Y形人IgG抗體(ti) 的骨架,從(cong) 而通過識別病毒、細菌和其他抗原上的蛋白質,在免疫係統的防禦中發揮關(guan) 鍵作用。
由於(yu) 納米抗體(ti) 比一般抗體(ti) 更穩定、生產(chan) 成本更低且更易於(yu) 工程改造,因此越來越多的研究人員開始將納米抗體(ti) 用於(yu) 醫學研究。自新冠肺炎大流行以來,一些研究人員已經製備出了針對新冠病毒刺突蛋白的美洲駝納米抗體(ti) ,可能對預防新冠病毒感染有效。在本研究中,研究人員使用了一種與(yu) 其他策略稍有不同的方法來尋找效果非常好的納米抗體(ti) 。
Esparza說:“新冠病毒刺突蛋白非常關(guan) 鍵,當它與(yu) 某些細胞表麵上的血管緊張素轉化酶2(ACE2)受體(ti) 蛋白結合時,就會(hui) 打開感染的大門。我們(men) 開發了一種方法,可以通過納米抗體(ti) 覆蓋附著在ACE2受體(ti) 上的刺突蛋白的牙齒,來阻止感染。”
為(wei) 此,研究人員在28天內(nei) 用新冠病毒刺突蛋白的純化版本對Cormac進行了5次免疫。在測試了數百種納米抗體(ti) 後,他們(men) 發現Cormac生產(chan) 的13種納米抗體(ti) 可能是很強的候選對象。
最初的實驗表明,一種名為(wei) NIH-CoVnb-112的候選抗體(ti) 可以很好地發揮作用。試管研究表明,這種納米抗體(ti) 與(yu) ACE2受體(ti) 的結合力是其他實驗室產(chan) 生的納米抗體(ti) 的2~10倍。其他實驗表明,NIH納米抗體(ti) 可直接粘附於(yu) 刺突蛋白的ACE2受體(ti) 結合部分。
然後研究小組表明,NIH-CoVnB-112納米抗體(ti) 可有效預防冠狀病毒感染。為(wei) 模擬新冠病毒,研究人員對一種無害的“偽(wei) 病毒”進行了基因改造,使其能夠利用刺突蛋白感染具有人類ACE2受體(ti) 的細胞。研究人員發現,相對較低水平的NIH-CoVnb-112納米抗體(ti) 可阻止偽(wei) 病毒感染培養(yang) 皿中的這些細胞。
值得一提的是,研究人員發現,當納米抗體(ti) 通過噴霧器或吸入器進行噴霧時,對預防感染同樣有效。Brody說:“令人興(xing) 奮的是,與(yu) 大多數抗體(ti) 不同,納米抗體(ti) 可以被霧化吸入,覆蓋在肺部和氣道上。”該團隊已申請了NIH-CoVnB-112納米抗體(ti) 的專(zhuan) 利。
“盡管我們(men) 還有很多工作要做,但這些結果代表了新希望。” Esparza說,“在NIH的支持下,我們(men) 正在進行深入研究,以測試這些納米抗體(ti) 是否可以作為(wei) 新冠肺炎安全有效的預防方法,並努力尋找它們(men) 是否可以用於(yu) 低成本且準確的新冠病毒檢測。”
相關(guan) 論文信息:https://doi.org/10.1038/s41598-020-79036-0
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