在致病细菌的研究方面,找到细菌入胞的关键因子,防止细菌或细菌毒素入胞,成为纳米抗体(Nb)治疗细菌感染的研究方向。如纳米抗体可以与李斯特菌的内化蛋白(InlB)上c-Met作用位点结合,竞争性地抑制细菌入侵,防止胎儿感染。针对胃肠道细菌,纳米抗体可通过口服,在胃肠道极端PH环境中与病原菌结合,中和细菌感染[1]。
弯曲杆菌是肉及肉制品中常见的食源性致病菌之一。食用被污染的肉品后会导致人体出现发热、严重腹泻和呕吐等症状。纳米抗体能够特异性靶向肉鸡体内空肠弯曲杆菌和大肠弯曲杆菌的外膜蛋白,阻断细菌传播[2]。
痢疾杆菌是人类细菌性痢疾的病原菌,主要通过食物传播。Barta等人创建了一组可以靶向识别志贺菌尖端复合物上IpaD中不同的表位的纳米抗体,其异源二聚体可以将志贺菌溶血活性降低80%[3]。
在治疗突发性流感方面,纳米抗体不仅可以中和病毒或抑制病毒复制,还可通过构建抗核蛋白纳米抗体来阻止流感病毒入核,达到治疗流感病毒的目的。Ablynx公司开发的ALX-0171是一款吸入式给药的纳米抗体,用于治疗呼吸道合胞病毒(respiratorysyncytial virus,RSV)感染,目前已经进入临床研究阶段[4]。
人类免疫缺陷病毒(HIV)主要攻击人体T细胞并破坏免疫系统,产生免疫抑制,最终导致艾滋病。Robin A等研究证明二价和三价纳米体可以识别包膜糖蛋白上的gp120和gp41表位,大大提高了HIV-1的中和能力。此外,CXCR4是HIV进入宿主细胞的主要共受体。靶向CXCR4特殊表位的纳米抗体,能够有效抑制HIV,同时避免干扰CXCR4的正常生理功能[5]。
在寄生虫感染治疗方面,研究人员将改造的载脂蛋白L-I与一种靶向锥虫体表面糖蛋白保守表位的纳米抗体结合得到融合蛋白,可诱导锥虫杀灭作用。除了融合蛋白,还可以构建纳米抗体囊泡包裹药物靶向患处治疗疾病。Arias等报道了一款与靶向布鲁士锥体虫的纳米抗体偶联的纳米囊泡。体外药效实验表明,用该纳米抗体囊泡包裹喷他脒治疗的IC50值比单纯用喷他脒药物治疗降低了7倍[6]。
而针对上述疾病的治疗研究方面,传统的药物可能存在耐药性强、毒副作用大等问题,如治疗疟疾的青蒿素类药物,均存在半衰期短、溶解性差等问题。而纳米抗体水溶性高,不易聚集,极低的免疫原性可以使其免受机体免疫系统的排斥,降低耐药性。同时,纳米抗体可以更精确地靶向病原体,减少对正常细胞的伤害。通过聚乙二醇化、与白蛋白结合或融合或与Fc融合等方式还可以延长纳米抗体的半衰期。
纳米抗体是目前已知的能与抗原稳定结合的最小功能性单域抗体,具有免疫原性低、靶向结合能力强、水溶性高等优点。作为一种新型抗体,纳米抗体在病毒、细菌、寄生虫等引发的传染病的预防、诊断和治疗中展现出良好的应用前景。我们期待未来纳米抗体给人类健康事业带来的更多惊喜。
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