科學家發現世界上最小抗體 比普通單克隆抗體更強勁持續時間更長

2020-11-22 前瞻網

科學家發現世界上最小抗體 比普通單克隆抗體更強勁持續時間更長

 Emma Chou • 2020-09-30 16:48:22　來源：前瞻網　E1301G0

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英國巴斯大學和生物製藥公司UCB的研究人員發現了一種生產微型抗體的方法，為一種潛在的新型疾病治療方法開闢了道路。

到目前為止，最小的人造抗體(稱為單克隆抗體，或mAbs)來自美洲駝、羊駝和鯊魚，但是從牛的免疫細胞中分離出來的突破性分子要小五倍。這是由於牛抗體的一個不尋常的特點，稱為球形結構域（knob domain）。  

這種新型抗體的微小尺寸具有巨大的潛在醫學意義。例如，它們可能與病原體上常規抗體分子無法抓住的位置結合，從而引發入侵微生物的破壞。它們還可以進入體內較大的抗體無法進入的部位。

抗體由胺基酸鏈(蛋白質的組成部分)組成，這些胺基酸鏈以環狀結構連接在一起。鏈中的環狀結構被稱為互補確定區域，與抗原目標結合，從而激活免疫系統。牛的抗體比大多數抗體更偏向環狀，約10%的抗體含有球形區域——這是顎脊椎動物獨有的特徵。這些緊密包裹的小環被呈現在遠離其他環的蛋白質柄上，被認為在結合中起著關鍵作用。

球形結構域引起轟動的原因很簡單：從抗體的其餘部分分離出來的這些環擴展可以自主地發揮作用，有效地製造微小的抗體，可以緊緊地結合在目標上。

巴斯生物和生物化學系的Jean van den Elsen教授參與了這項研究，他說這一發現令人驚訝。「這些球形結構域能夠結合它們的目標作為完全抗體，所以實際上我們已經能夠第一次把抗體小型化。」 

這些新分子是巴斯大學和全球生物製藥公司UCB合作項目的一部分。它們是由注射了抗原(異物顆粒)而產生免疫反應的牛產生的。通過對產生抗體的B細胞進行分類和「深度測序」，從牛身上提取天然抗體。產生的抗體隨後在實驗室的人體細胞培養中製造出來。

常規抗體是人體對感染的自然反應的一部分，而單克隆抗體則是在感染已經形成，患者在沒有幫助的情況下難以戰勝感染時使用的。在過去的幾十年裡，單克隆抗體已經成為各種疾病的有效治療手段，包括癌症、自身免疫性疾病和嚴重的病毒感染。人們希望小型化單克隆抗體最終將參與一系列藥物治療。

巴斯研究人員採用的激發奶牛免疫反應的抗原被稱為C5, C5在許多人類疾病(包括COVID-19)中起作用，在這些疾病中存在炎症反應。

這些新的單克隆抗體不僅在體積上比常規單克隆抗體有優勢，而且它們更健壯，這意味著能保持更長的穩定時間。

van den Elsen教授說:「它們的結構非常堅固、緊密。」「因此，它們不僅比其它抗體更容易到達目的地，而且可能有更長的保質期。」

該論文的第一作者，巴斯大學的博士生，UCB的生物化學家Alex Macpherson補充說:「抗體藥物發現是一個已經確立的領域，但這項研究打開了全新的機會。這些微型抗體有巨大的潛在用途。」

UCB的免疫學研究員和該項目的負責人Alastair Lawson說:「這項研究發現了迄今為止最小的臨床相關抗體片段，我們對它們的潛力感到非常興奮。」

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

原文來源：

https://phys.org/news/2020-09-field-smaller-world-tiniest-antibodies.html

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