在眾多病毒防治方法中,中和納米抗體異軍突起。但中和納米抗 體防治病毒的作用機理以及效果形成過程過去只能通過結果反向推 斷,缺乏一種可動態實時觀察評價的有效手段。傳統方法昂貴且耗時 費力,效費比極低。
中和納米抗體技術原理
中和納米抗體技術在病毒防治上的有效性基于其對病毒感染人 體的核心機理的把握。在 SARS-CoV-2 感染人體的過程中,SARSCoV-2 的刺突蛋白(S)起著重要作用。該蛋白主要包括 S1 和 S2 兩 個亞型,S1 的 C 端受體結合域(RBD,receptor-binding domain)負 責結合人體內的血管緊張素轉化酶 2(ACE2),S2 亞基在病毒和細 胞膜的融合中起著重要的作用。簡而言之,ACE2 是活細胞控制病毒 進入的“鎖”,而 RBD 就是那把量身定做的“鑰匙”。如果有什么辦法 能一直擋住“鎖孔”,“鑰匙”也就不起作用了,中和納米抗體就是 這樣一塊“擋板”。
分子影像探針技術與中和抗體探針
一直以來,正電子發射斷層掃描(PET)成像技術以其無創性、 可視化的優點,被認為是核醫學最先進的分子影像技術,在腫瘤、心 腦血管以及神經系統疾病等領域發揮著越來越大的作用。
北京大學腫瘤醫院團隊成功研發出 RBD 受體型靶向新型核素探 針——中和納米抗體探針。利用分子影像手段特異性地定位 RBD 在 小鼠體內的分布,實時監測生物體內病毒感染部位的情況,精確掌握 病毒的在體殘留,從而實現持續動態評估中和納米抗體對治療感染的 藥效學作用。
圖. 中和抗體探針作用關系示意圖
本項研究同時發現,中和納米抗體 Nb11-59 可與 SARS-CoV-2 RBD 部位結合,通過占位阻斷 SARS-CoV-2 RBD 與人體 ACE2 的結 合過程,阻止病毒在生物體內的感染,起到中和病毒的作用。
該探針對在體內外對 SARS-CoV-2 RBD 具有高親和力,并且具 有優良的放射化學性質。結合 PET 成像技術,為病毒機制的深入研 究提供了圖像結果,使病毒感染研究的視覺化成為現實。
另外,小鼠的 PET 研究表明,該探針在體內能通過腎臟和泌尿 系統快速排出,具有高安全性。
該探針實現了以下三項技術突破:
1)開創了一種無創性和高靈敏度的可視化成像方法;
2)提供了整個生物體動態狀況的實時信息;
3) 有望監測甚至預測生物體對治療或疫苗的響應。
Research 雜志副主編為本研究刊發題為《Fighting the SARS-CoV2 pandemic: focusing a new lens on COVID-19》的社論,提出本研究 “有望用于確定生物體感染后的 RBD 殘留、評估其他中和納米抗體 的治療效果、指導感染期間的精準治療”。
該研究發表于中國科協和美國科學促進會共同創辦的國際一流大型 OA 科技期刊雜志