靶向中和纳米抗体探针实现了受体结合域R

在众多病毒防治方法中,中和纳米抗体异军突起。但中和纳米抗体防治病毒的作用机理以及效果形成过程过去只能通过结果反向推断,缺乏一种可动态实时观察评价的有效手段。传统方法昂贵且耗时费力,效费比极低。

中和纳米抗体技术原理

中和纳米抗体技术在病毒防治上的有效性基于其对病毒感染人体的核心机理的把握。在SARS-CoV-2感染人体的过程中,SARSCoV-2的刺突蛋白(S)起着重要作用。该蛋白主要包括S1和S2两个亚型,S1的C端受体结合域(RBD,receptor-bindingdomain)负责结合人体内的血管紧张素转化酶2(ACE2),S2亚基在病毒和细胞膜的融合中起着重要的作用。简而言之,ACE2是活细胞控制病毒进入的“锁”,而RBD就是那把量身定做的“钥匙”。如果有什么办法能一直挡住“锁孔”,“钥匙”也就不起作用了,中和纳米抗体就是这样一块“挡板”。

分子影像探针技术与中和抗体探针

一直以来,正电子发射断层扫描(PET)成像技术以其无创性、可视化的优点,被认为是核医学最先进的分子影像技术,在肿瘤、心脑血管以及神经系统疾病等领域发挥着越来越大的作用。

医院团队成功研发出RBD受体型靶向新型核素探针——中和纳米抗体探针。利用分子影像手段特异性地定位RBD在小鼠体内的分布,实时监测生物体内病毒感染部位的情况,精确掌握病毒的在体残留,从而实现持续动态评估中和纳米抗体对治疗感染的药效学作用。

图.中和抗体探针作用关系示意图

本项研究同时发现,中和纳米抗体Nb11-59可与SARS-CoV-2RBD部位结合,通过占位阻断SARS-CoV-2RBD与人体ACE2的结合过程,阻止病毒在生物体内的感染,起到中和病毒的作用。

该探针对在体内外对SARS-CoV-2RBD具有高亲和力,并且具有优良的放射化学性质。结合PET成像技术,为病毒机制的深入研究提供了图像结果,使病毒感染研究的视觉化成为现实。

另外,小鼠的PET研究表明,该探针在体内能通过肾脏和泌尿系统快速排出,具有高安全性。

该探针实现了以下三项技术突破:

1)开创了一种无创性和高灵敏度的可视化成像方法;

2)提供了整个生物体动态状况的实时信息;

3)有望监测甚至预测生物体对治疗或疫苗的响应。

Research杂志副主编为本研究刊发题为《FightingtheSARS-CoV2pandemic:focusinganewlensonCOVID-19》的社论,提出本研究“有望用于确定生物体感染后的RBD残留、评估其他中和纳米抗体的治疗效果、指导感染期间的精准治疗”。

该研究发表于中国科协和美国科学促进会共同创办的国际一流大型OA科技期刊杂志




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