它們只有傳統(tǒng)抗體的1/10大小,卻能深入人體最隱蔽的角落;它們來(lái)自羊駝和鯊魚(yú),卻可能成為人類(lèi)對(duì)抗癌癥、抑郁癥、精神分裂癥等頑疾的新利器。它們就是被譽(yù)為“分子奇跡”的納米抗體。
美國(guó)邁阿密大學(xué)與法國(guó)圖爾大學(xué)科學(xué)家在近日出版的《自然·通訊》雜志發(fā)表論文稱(chēng),從羊駝體內(nèi)提取的納米抗體,在治療壓力誘導(dǎo)的抑郁小鼠模型中,展現(xiàn)出快速起效、持久穩(wěn)定的抗抑郁效果。
研究顯示,這些“小而強(qiáng)”的納米抗體展現(xiàn)出對(duì)抗多種疾病的潛力。各大藥企正投入數(shù)十億美元,致力于開(kāi)發(fā)新一代納米抗體藥物,以治療癌癥、神經(jīng)痛和慢性皮膚病等疑難雜癥,為精準(zhǔn)醫(yī)療打開(kāi)新大門(mén)。
小身材蘊(yùn)藏大能量
所有哺乳動(dòng)物都能產(chǎn)生抗體來(lái)抵御病原體。但多年前,科學(xué)家在駱駝科動(dòng)物(如羊駝)和鯊魚(yú)的免疫系統(tǒng)中,發(fā)現(xiàn)了一類(lèi)結(jié)構(gòu)獨(dú)特、體型極小的抗體。這些抗體的分子質(zhì)量小至約15千道爾頓,結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單,因此被稱(chēng)為“納米抗體”。
德國(guó)美因茨大學(xué)醫(yī)學(xué)中心與杜伊斯堡-埃森大學(xué)科學(xué)家指出,這類(lèi)抗體不僅特異性強(qiáng)、穩(wěn)定性高,還能在高溫、強(qiáng)酸等極端環(huán)境中保持活性,極具臨床開(kāi)發(fā)潛力。
更重要的是,它們能識(shí)別傳統(tǒng)抗體無(wú)法觸及的隱蔽三維表位,像一把精準(zhǔn)的“分子鑰匙”,打開(kāi)疾病靶點(diǎn)的大門(mén)。此外,納米抗體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于基因工程改造,可設(shè)計(jì)為多價(jià)、雙特異性形式,甚至作為藥物“快遞員”,將治療分子直接送達(dá)病灶。尤為驚人的是,一些納米抗體能穿越血腦屏障,深入大腦,這對(duì)治療腦腫瘤、阿爾茨海默病、帕金森病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病意義重大。
從實(shí)驗(yàn)室走向臨床
納米抗體正迅速?gòu)目蒲泄ぞ咿D(zhuǎn)變?yōu)榕R床武器,覆蓋癌癥、神經(jīng)疾病、傳染病、自身免疫病等多個(gè)“戰(zhàn)場(chǎng)”。
目前,全球首個(gè)獲批的納米抗體藥物——賽諾菲公司研發(fā)的卡普拉珠單抗,已用于治療一種罕見(jiàn)的自身免疫性血液病。該藥源自大羊駝抗體,通過(guò)基因工程實(shí)現(xiàn)規(guī);a(chǎn),標(biāo)志著納米抗體正式登上現(xiàn)代醫(yī)學(xué)舞臺(tái)。
英國(guó)阿斯利康公司正在開(kāi)發(fā)一款針對(duì)自身免疫疾病的實(shí)驗(yàn)性納米抗體;美國(guó)禮來(lái)公司聯(lián)合比利時(shí)Confo醫(yī)藥公司,獲得一項(xiàng)疼痛管理新療法的專(zhuān)利;Inhibrx公司研發(fā)的一種新型納米抗體,能在殺死部分腫瘤細(xì)胞的同時(shí)保護(hù)健康組織。在一項(xiàng)針對(duì)罕見(jiàn)骨癌患者的試驗(yàn)中,患者生存期顯著延長(zhǎng),疾病進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)降至原來(lái)的1/2,現(xiàn)正拓展至多種癌癥類(lèi)型測(cè)試。
同樣令人振奮的是精神疾病領(lǐng)域的突破。2024年7月,法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心領(lǐng)銜的國(guó)際團(tuán)隊(duì)利用大羊駝來(lái)源的抗體,設(shè)計(jì)出一種新型納米抗體,可特異性激活大腦中與精神分裂癥密切相關(guān)的關(guān)鍵受體——谷氨酸受體。注射后,認(rèn)知障礙小鼠的記憶與行為能力明顯改善,藥效持續(xù)超過(guò)一周。
此外,中國(guó)南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院吳喜林團(tuán)隊(duì)歷時(shí)9年,從羊駝體內(nèi)篩選出一組高效廣譜的納米抗體,可有效中和“蜱蟲(chóng)病”病毒。在模擬老年人免疫狀態(tài)的雪貂模型中,該組合療法表現(xiàn)出卓越療效。
面對(duì)包括新冠病毒在內(nèi)的病毒感染,納米抗體也未缺席。發(fā)表于《納米生物技術(shù)雜志》的一篇論文揭示,鯊魚(yú)納米抗體在治療多種病毒感染中展示出巨大潛力。目前已有多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出能結(jié)合病毒刺突蛋白的候選抗體,展現(xiàn)出強(qiáng)大的中和能力,部分候選抗體已進(jìn)入臨床試驗(yàn)。
正如賽諾菲首席科學(xué)官邁克爾·奎格利所言,這些來(lái)自羊駝、鯊魚(yú)等動(dòng)物的微小抗體,或?qū)⒃谖磥?lái)許多藥物中挑起大梁。
推動(dòng)實(shí)現(xiàn)“一人一策”
展望未來(lái),納米抗體不只是“靶向?qū)?rdquo;,更將成為智能醫(yī)療平臺(tái)的核心組件。
科學(xué)家正嘗試將其與CRISPR-Cas等基因編輯技術(shù)結(jié)合,打造“納米抗體-CRISPR”融合系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控特定基因;也有團(tuán)隊(duì)探索構(gòu)建超分子納米抗體組裝體,用于合成生物學(xué)和生物分子工廠等領(lǐng)域。
AI的加入,更加速了這一進(jìn)程。通過(guò)AI驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)與親和力優(yōu)化,科學(xué)家能快速篩選出最適合患者的個(gè)性化抗體,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)“一人一策”的精準(zhǔn)治療。
與此同時(shí),納米抗體還有望與CAR-T細(xì)胞療法、納米材料遞送系統(tǒng)“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手”,不斷拓寬治療邊界,挑戰(zhàn)那些曾被視作“不可成藥”的靶點(diǎn)。
納米抗體身形微小,卻蘊(yùn)藏著突破障礙的力量,它們有望以“四兩撥千斤”之勢(shì)紓解醫(yī)療困局。
(責(zé)任編輯:華康)