雙特異性納米抗體在感染性疾病治療領域的應用(yòng)

進入後抗生素時(shí)代以來(lái)，細菌耐藥已成爲全球性公共衛生問題。此外(wài)，新爆發并持續出現(xiàn)的新型冠狀病毒疫情嚴重威脅了(le)人們的身體健康，對(duì)全世界造成巨大(dà)經濟損失。針對(duì)上(shàng)述狀況尋求新的感染性疾病治療方法迫在眉睫，納米抗體藥物的研發具有較好(hǎo)發展前景。
羊駝免疫産生的納米抗體在測量疫苗效力、診斷暴露和(hé)開(kāi)發有效生物治療法等方面的應用(yòng)都具有極高(gāo)的研究價值。

具有中和(hé)毒素活性的納米抗體被廣泛研究并用(yòng)于治療細菌毒素感染,其中包括艱難梭狀杆菌毒素、破傷風(fēng)毒素、蓖麻毒素和(hé)炭疽毒素等。
表 抗感染類雙特異性納米抗體  Anti-infectious diseases bispecific nanobodies

納米抗體在抗毒素領域的應用(yòng)
納米抗體用(yòng)于毒素感染相較于傳統抗生素治療更具優勢。Hmila等構建的雙特異性納米抗體NbF12-10能(néng)夠分别特異性靶向Aah蠍子毒素中兩個最大(dà)的多肽基團AahI和(hé)AahII，其分子量小(xiǎo)的優勢彌補了(le)活性成分難以擴散到(dào)各組織的缺陷。對(duì)該毒素的檢測方面，Mars等基于石墨烯半導體量子點(GQDs)平台和(hé)NbF12-10結合構建高(gāo)靈敏性的生物傳感器用(yòng)于檢測蠍子毒素AahG50，靈敏度可達18.2nA·mL/pg,在人血清和(hé)尿液的檢測中驗證了(le)低(dī)基質效應。這(zhè)種檢測傳感器在再現(xiàn)性、重複性、選擇性和(hé)存儲穩定性等方面均表現(xiàn)出良好(hǎo)性能(néng)。

艱難梭狀芽孢杆菌(CDI)感染是抗生素相關性腹瀉和(hé)結腸炎的最常見原因，濫用(yòng)抗生素導緻CDI感染發病率升高(gāo)、療效有限且複發率高(gāo)。Yang等通過多種抗毒素VHHs融合蛋白(bái)構建出雙特異性納米抗體ABA，可同時(shí)靶向CDI毒素中TcdA與TcdB靶點，在體内外(wài)實驗中驗證其中和(hé)性能(néng)并有效減輕CDI小(xiǎo)鼠病症。爲提升毒素中和(hé)性能(néng)，Taylor等将納米抗體和(hé)補體受體Mac-1(CD11b/CD18)特異性融合構建出能(néng)夠快(kuài)速擴散且提高(gāo)毒素免疫複合物清除效率的雙特異性納米抗體T5-V36；用(yòng)小(xiǎo)鼠模型對(duì)其進行驗證表明(míng)，該雙特異性納米抗體相比于綿羊抗毒素多克隆IgG具有更高(gāo)的毒素中和(hé)效力。

炭疽芽孢杆菌分泌水(shuǐ)腫毒素和(hé)緻死毒素，使用(yòng)抗生素治療後血液中的緻死毒素仍持續存在。研究發現(xiàn)抗PA-VHH可以阻斷水(shuǐ)腫因子和(hé)緻死因子轉運治療炭疽菌感染。Moayeri等基于腺病毒載體構建雙特異性納米抗體Ad/VNA2-PA，在近交系小(xiǎo)鼠中穩定表達并在血清中靶向不同靶點，血清中VNA2-PA含量達1μg/mL時(shí)可預防小(xiǎo)鼠受炭疽菌感染；這(zhè)種基因傳遞法對(duì)預防炭疽菌毒素感染具有很(hěn)大(dà)的發展潛力，也(yě)證實借助腺病毒載體平台對(duì)轉基因表達和(hé)抗毒素持久治療的可行性。Vrentas等将JMN-D10和(hé)JMO-G1進行連接構建雙特異性納米抗體，可同時(shí)靶向水(shuǐ)腫因子和(hé)緻死因子，對(duì)小(xiǎo)鼠炭疽菌感染起到(dào)很(hěn)好(hǎo)的保護作(zuò)用(yòng)。

鑒于納米抗體分子量小(xiǎo)、抗原識别能(néng)力強，可将其應用(yòng)至其他(tā)如生理(lǐ)激素、農(nóng)藥殘留等小(xiǎo)分子的檢測，具有發展爲雙特異性納米抗體形式的潛力。例如，沈玉棟等制備出能(néng)夠識别百草枯的納米抗體Nb2-23，用(yòng)于強特異性、高(gāo)靈敏度檢測百草枯殘留；Wang等将納米體和(hé)納米熒光酶融合(Nb-3F9-Nluc)，利用(yòng)化學和(hé)生物熒光酶免疫實驗測定鏈格孢黴毒素。

雙特異性納米抗體在新型冠狀病毒中的研究進展
新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)疫情已成爲全球性疾病，世界各地正研究疫苗及抗體治療法，以盡可能(néng)控制并減少疫情傳播和(hé)死亡率。冠狀病毒是一種包被病毒，其刺突蛋白(bái)S1亞基的受體結合域(RBD)識别并結合宿主細胞表面受體血管緊張素轉換酶2(ACE2)，在病毒感染的第一步發揮作(zuò)用(yòng)。英國Huo等利用(yòng)原始美(měi)洲駝單域抗體庫并基于PCR技術，篩選制備出兩個能(néng)高(gāo)效結合RBD的納米抗體H11-D4和(hé)H11-H4，結合值KD分别爲39nmol/L和(hé)12nmol/L并能(néng)阻斷刺突蛋白(bái)與ACE2的相互作(zuò)用(yòng)。Xiang等篩選出多個高(gāo)效VHHs并分析這(zhè)些(xiē)VHHs與RBD配合物的晶體結構，将新型VHH呈現(xiàn)爲多價多表位雞尾酒式納米抗體，實現(xiàn)超高(gāo)中和(hé)效價(IC50低(dī)至0.058ng/mL)并防止突變逃逸。此外(wài)，Sheikhi和(hé)Hojjat-Farsangi 提出将可溶性ACE2融合到(dào)抗CD16納米抗體中是一種高(gāo)前景抗病毒策略。羊駝免疫産生的納米抗體應用(yòng)在測量疫苗效力、診斷暴露和(hé)開(kāi)發有效的生物治療法中具有極高(gāo)的價值。

參考文(wén)獻
YUAN Bo,WANG Jie-wen,KANG Guang-bo,HUANG He. Research Progress and Application of Bispecific Nanobody. China Biotechnology, 2021, 41(2/3): 78-88.