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不止会吐口水,神兽羊驼携「天生技能」助推抗体药物进入新时代

https://www.cphi.cn   2018-04-12 11:30 来源:药时代 作者:可乐

在骆驼和羊驼体内会产生一种独特的抗体:缺失轻链的重链抗体(HcAb)。克隆这种抗体重链可变区可以得到只有重链可变区组成的单域抗体,称为VHH,也称为纳米抗体(nanobody)。

       世界之大,无奇不有。在山的那边海的那边,总有许多奇特的动物,但恐怕没有一种会像羊驼一样在遥远的大洋彼岸拥有如此多的拥护者了,甚至还获得了“神兽”的封号。

       谁在说我?(图片来源pixabay.com)

       羊驼世代生活在南美安第斯山脉,尽管它们在中国拥有另一个广为人知的“雅号”,但若深究它的身世,会发现它既不是羊,也不是马,而是一种货真价实的骆驼。

       虽然它没有驼峰……

       但这并不影响神兽的“逆天美颜”以及其发挥“神级能力”,当然,小编所说的“神级能力”并不是吐口水……

       神兽特技-吐口水(图片来源 yousearch.co)

       而是传遍了朋友圈的纳米抗体平台!

       这个说来话长,在骆驼和羊驼体内会产生一种独特的抗体:缺失轻链的重链抗体(HcAb)。克隆这种抗体重链可变区可以得到只有重链可变区组成的单域抗体,称为VHH,也称为纳米抗体(nanobody)。它是最小的功能性抗原结合片段。和普通抗体相比,纳米抗体分子量小,结构简单,易于进行基因改造,体积小,抗原特异性好,组织穿透力强,稳定性高,在疾病的诊断及治疗方面有广阔的应用前景。

       1993年,比利时科学家Hamers 等人首次在国际著名期刊《Science》上报道,羊驼外周血液中存在一种天然纳米抗体,质量只有传统抗体的十分之一,且更具活性和亲和力,并且具有强而快的穿透能力,利于它们进入实体瘤中发挥作用,同时由于其能穿透血脑屏障,为脑部给药提供了新方法。

       纳米抗体

       由此可见,纳米抗体“热”的理所当然,毕竟其诸多方面均优于传统抗体。基于羊驼重链抗体的VHH单域抗体的特殊结构,兼具了传统抗体与小分子药物的优势,几乎完美克服了传统抗体的开发周期长,稳定性较低,保存条件苛刻等缺陷,逐渐成为新一代治疗性生物医药与临床诊断试剂中的新兴力量。

       P2X7纳米抗体

       炎症性疾病治疗的新策略

       2016年11月,来自德国汉堡大学医学中心的研究团队在《Science Translational Medicine》杂志上发表了一篇论文,表明一种称为纳米抗体的新型生物分子,能够阻断炎症并减轻小鼠的疼痛。

       由于P2X7受体(一种ATP门控的离子通道)表达广泛,与许多炎性疾病密切相关,因此,在该项研究中,科学家们试图开发阻断P2X7的药物,但目前的小分子药物都没有足够的疗效。主要问题在于迄今为止开发的药物不仅仅与P2X7结合,还会与细胞中的其他分子相互作用,极易产生副作用。

       同时,抗体虽然能有效地与细胞表面上的大多数分子特异性结合,但却不能有效地阻断像P2X7这样的通道分子。

       P2X7特异性抗体(图片来源 science)

       基于纳米抗体的诸多优势,研究小组设计了特异性抑制免疫细胞上P2X7的纳米抗体,这是第一个阻断该通道蛋白纳米抗体。他们在肾炎和过敏性接触性皮炎小鼠中注射一种纳米抗体,成功减轻了小鼠炎症和疼痛等病症,并且没有明显的副作用。随后在含免疫细胞的人类血液样本中测试了类似的纳米抗体。结果发现:纳米抗体以比目前临床上使用的P2X7的靶向药物阻止IL-1β释放的疗效升高了1000倍。

       由此可见,特异性地作用于P2X7的纳米抗体在炎症相关疾病的治疗中有着巨大的临床应用潜力。

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