進(jìn)入后抗生素時(shí)代以來(lái)，細(xì)菌耐藥已成為全球性公共衛(wèi)生問(wèn)題。此外，新爆發(fā)并持續(xù)出現(xiàn)的新型冠狀病毒疫情嚴(yán)重威脅了人們的身體健康，對(duì)全世界造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)上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(fā)具有較好發(fā)展前景。
羊駝免疫產(chǎn)生的納米抗體在測(cè)量疫苗效力、診斷暴露和開(kāi)發(fā)有效生物治療法等方面的應(yīng)用都具有極高的研究?jī)r(jià)值。

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

納米抗體在抗毒素領(lǐng)域的應(yīng)用
納米抗體用于毒素感染相較于傳統(tǒng)抗生素治療更具優(yōu)勢(shì)。Hmila等構(gòu)建的雙特異性納米抗體NbF12-10能夠分別特異性靶向Aah蝎子毒素中兩個(gè)最大的多肽基團(tuán)AahI和AahII，其分子量小的優(yōu)勢(shì)彌補(bǔ)了活性成分難以擴(kuò)散到各組織的缺陷。對(duì)該毒素的檢測(cè)方面，Mars等基于石墨烯半導(dǎo)體量子點(diǎn)(GQDs)平臺(tái)和NbF12-10結(jié)合構(gòu)建高靈敏性的生物傳感器用于檢測(cè)蝎子毒素AahG50，靈敏度可達(dá)18.2nA·mL/pg,在人血清和尿液的檢測(cè)中驗(yàn)證了低基質(zhì)效應(yīng)。這種檢測(cè)傳感器在再現(xiàn)性、重復(fù)性、選擇性和存儲(chǔ)穩(wěn)定性等方面均表現(xiàn)出良好性能。

艱難梭狀芽孢桿菌(CDI)感染是抗生素相關(guān)性腹瀉和結(jié)腸炎的最常見(jiàn)原因，濫用抗生素導(dǎo)致CDI感染發(fā)病率升高、療效有限且復(fù)發(fā)率高。Yang等通過(guò)多種抗毒素VHHs融合蛋白構(gòu)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(diǎn)，在體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證其中和性能并有效減輕CDI小鼠病癥。為提升毒素中和性能，Taylor等將納米抗體和補(bǔ)體受體Mac-1(CD11b/CD18)特異性融合構(gòu)建出能夠快速擴(kuò)散且提高毒素免疫復(fù)合物清除效率的雙特異性納米抗體T5-V36；用小鼠模型對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證表明，該雙特異性納米抗體相比于綿羊抗毒素多克隆IgG具有更高的毒素中和效力。

炭疽芽孢桿菌分泌水腫毒素和致死毒素，使用抗生素治療后血液中的致死毒素仍持續(xù)存在。研究發(fā)現(xiàn)抗PA-VHH可以阻斷水腫因子和致死因子轉(zhuǎn)運(yùn)治療炭疽菌感染。Moayeri等基于腺病毒載體構(gòu)建雙特異性納米抗體Ad/VNA2-PA，在近交系小鼠中穩(wěn)定表達(dá)并在血清中靶向不同靶點(diǎn)，血清中VNA2-PA含量達(dá)1μg/mL時(shí)可預(yù)防小鼠受炭疽菌感染；這種基因傳遞法對(duì)預(yù)防炭疽菌毒素感染具有很大的發(fā)展?jié)摿?，也證實(shí)借助腺病毒載體平臺(tái)對(duì)轉(zhuǎn)基因表達(dá)和抗毒素持久治療的可行性。Vrentas等將JMN-D10和JMO-G1進(jìn)行連接構(gòu)建雙特異性納米抗體，可同時(shí)靶向水腫因子和致死因子，對(duì)小鼠炭疽菌感染起到很好的保護(hù)作用。

鑒于納米抗體分子量小、抗原識(shí)別能力強(qiáng)，可將其應(yīng)用至其他如生理激素、農(nóng)藥殘留等小分子的檢測(cè)，具有發(fā)展為雙特異性納米抗體形式的潛力。例如，沈玉棟等制備出能夠識(shí)別百草枯的納米抗體Nb2-23，用于強(qiáng)特異性、高靈敏度檢測(cè)百草枯殘留；Wang等將納米體和納米熒光酶融合(Nb-3F9-Nluc)，利用化學(xué)和生物熒光酶免疫實(shí)驗(yàn)測(cè)定鏈格孢霉毒素。

雙特異性納米抗體在新型冠狀病毒中的研究進(jìn)展
新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)疫情已成為全球性疾病，世界各地正研究疫苗及抗體治療法，以盡可能控制并減少疫情傳播和死亡率。冠狀病毒是一種包被病毒，其刺突蛋白S1亞基的受體結(jié)合域(RBD)識(shí)別并結(jié)合宿主細(xì)胞表面受體血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(ACE2)，在病毒感染的第一步發(fā)揮作用。英國(guó)Huo等利用原始美洲駝單域抗體庫(kù)并基于PCR技術(shù)，篩選制備出兩個(gè)能高效結(jié)合RBD的納米抗體H11-D4和H11-H4，結(jié)合值KD分別為39nmol/L和12nmol/L并能阻斷刺突蛋白與ACE2的相互作用。Xiang等篩選出多個(gè)高效VHHs并分析這些VHHs與RBD配合物的晶體結(jié)構(gòu)，將新型VHH呈現(xiàn)為多價(jià)多表位雞尾酒式納米抗體，實(shí)現(xiàn)超高中和效價(jià)(IC50低至0.058ng/mL)并防止突變逃逸。此外，Sheikhi和Hojjat-Farsangi 提出將可溶性ACE2融合到抗CD16納米抗體中是一種高前景抗病毒策略。羊駝免疫產(chǎn)生的納米抗體應(yīng)用在測(cè)量疫苗效力、診斷暴露和開(kāi)發(fā)有效的生物治療法中具有極高的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)
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.