多功能和多价纳米体有效中和SARSCoV2

在全球范围内，一种新型高度传染性冠状病毒SARS-CoV-2(1,2)已经感染了超过3000万人，并导致近100万人死亡，截至2020年9月，这一数字仍在上升。尽管采取了有助于遏制病毒传播的检疫和封锁等预防性措施，但在解除社会限制后，病毒会反弹。仍然迫切需要安全和有效的疗法和疫苗。来自 美国匹兹堡大学的Yi Shi（时毅）团队与 2020年11月5日在 Science中发表了“Versatile and multivalent nanobodies efficiently neutralize SARS-CoV-2”

这项研究中，作者 使用骆驼免疫和蛋白质组学技术鉴定了大量对SARS-CoV-2 spike (S)蛋白受体结合结构域(RBD)具有很强中和作用的纳米抗体(Nbs)。作者发现Nbs具有皮摩尔到飞摩尔的亲和力，可在亚ng/ml浓度下抑制病毒感染，并确定了与RBD最有效复合物之一的结构。结构蛋白质组学和综合建模揭示了多个不同和不重叠的表位，并指出了一系列潜在的中和机制。最终构建了具有超高中和能力(IC50低至0.058 ng/ml)并可能阻止突变逃逸的 多价Nb结构体。这些耐高温的Nbs可以从微生物中快速批量生产，并能抵抗冻干和气溶胶作用。

Nbs中和SARS-CoV-2的潜在机制

在作者的研究中，体内抗体亲和力的成熟以及随后的蛋白质组学技术使人们迅速发现了多种高亲和力的RBDNb，包括具有亚皮摩尔亲和力的超强中和剂，这对于天然的单域抗体片段而言是罕见的。该研究证明了 Nb生物工程技术的简单性和多功能性以及单体Nbs及其多价形式的理想理化特性。多价构建体代表了迄今为止最有效的SARS-CoV-2中和剂。灵活有效的给药方式（如吸入）可进一步提高其抗病毒功效，同时将剂量，成本和对临床应用的潜在毒性降至最低。Nbs与人IgG之间的高度序列相似性可能会限制免疫原性。可以将抗病毒Nbs与高度稳定的白蛋白Nb构建体融合，以改善药代动力学，这些高质量的Nb也可以用作快速，经济的即时诊断服务。 Nb技术将有助于遏制当前的大流行以及未来的大流行。