题目：抗SARS-CoV-1/2的广谱工程多价纳米体

期刊：Advanced Science

影响因子：14.3

原文链接：Broad‐Spectrum Engineered Multivalent Nanobodies Against SARS‐CoV‐1/2 - Wang - Advanced Science - Wiley Online Library

汇报人：郑凯 2024 级硕士

SARS-CoV-2组粒亚谱系避开了大多数临床前/临床中和抗体，这表明以前采用的抗体筛选策略并不适合对抗SARS-CoV-2的快速突变。因此，迫切需要筛选出更好的广谱中和抗体。在本研究中，提出了一种利用纳米体结构多样性设计针对SARS-CoV-1和SARS-CoV-2的广谱抑制剂的综合方法。

这包括从头设计一个完整的人类纳米体文库和基于骆驼免疫的纳米体文库，两者都针对保守的表位，以及开发结合非重叠表位的多价纳米体。结果表明，三个纳米体e以三价形式串联在一起的trivale B11-E8-F3具有最广泛的光谱和有效的中和活性，涵盖了SARS-CoV-1和SARS-CoV-2变体。结果表明，B11-E8-F3对三种原病毒的动物模型均有非常显著的预防作用和一定的治疗作用。因此，B11-E8-F3在预防SARS-CoV-1/SARS-CoV-2感染方面具有突出优势，特别是在免疫功能低下人群或有高危合并症的老年人中。

自 COVID-19 以来，针对 SARS-CoV-2 的各种抗体已被批准用于诊断和治疗。然而，SARS-CoV-1/SARS-CoV-2 都是 β 冠状病毒属的正义单链 RNA 病毒（（+） ssRNA），并且具有高度可变性。一旦抗体识别的关键区域发生突变，例如 N501Y、Q493K、D614G、E484A 和 S373P 突变，抗体药物的中和活性就会降低甚至完全丧失。大多数中和抗体主要识别病毒 S 蛋白的受体结合区（RBD），阻止 RBD 与人 ACE2 受体结合，阻止病毒进入细胞。研究还报道了识别 S 蛋白 N 末端结构域区域的中和抗体，但已被证明对 Alpha、Beta 和 Delta 变体失去中和活性。除了文献中报道的对多种变体无效的中和抗体外，通过绿色通道有条件销售的抗体药物也面临着巨大的挑战。Casirivimab/imdevimab和 bamlanvimab/etesevimab、和 Vir Biotechnology已获得美国食品和药物管理局（FDA）的紧急使用授权，但由于 Omicron 的巨大变异性导致抗体失活，很快被撤回紧急使用。鉴于中和抗体的独特优势，鉴定具有广谱中和作用的候选药物仍然至关重要。首先，与主要用于预防的疫苗不同，中和抗体既可以治疗感染患者，也可以为易感个体提供被动免疫。其次，中和抗体在注射后立即生效，尤其是对疫苗反应较弱或没有反应的患者。最后，抗体药物具有较高的特异性和安全性，在临床应用中对许多传染病取得了积极效果。

在 SARS-CoV-2 抗体药物开发的热潮中，纳米抗体因其与传统抗体相比具有独特的特性而备受关注，例如体积更小、渗透性更强、免疫原性更低、互补决定区 3 （CDR3）长度更长，使它们能够到达传统抗体无法获得的表位。此外，针对相同或不同的抗原表位，特别是聚合物蛋白，很容易设计二价或多价纳米抗体，从而产生强大的广谱抗病毒药物。因此，针对 SARS-CoV-1/SARS-CoV-2 筛选广谱纳米抗体具有重要意义。

本研究提出了广谱抗 SARS-CoV-1/SARS-CoV-2 多价纳米抗体的筛选。首先，我们基于从头设计和骆驼免疫纳米抗体库获得了三种广谱抗 SARS-CoV-1/SARS-CoV-2 纳米抗体候选物（即 SN-F3、ZF-B11 和 ZF-E8），并评估了它们对 SARS-CoV-1/SARS-CoV-2 假病毒和真实病毒的功能特性。其次，基于三种候选纳米抗体设计了一系列多价纳米抗体（二价和三价）。最终确定 B11-E8-F3，即串联成三价形式的三个纳米抗体，具有最广谱和最有效的中和活性。假病毒中和谱范围从 SARS-CoV-1 到 14 种 SARS-CoV-2 关注变体（VOC），即 SARS-CoV-2 （WT）、Alpha、Beta、Gamma、Delta、Omicron 亚谱系（甚至最近全球流行的 XBB.1.16 和 EG.5 毒株）也被完全覆盖。此外，B11-E8-F3 对真实病毒表现出更广泛的保护作用，包括 6 种体外真实病毒和 3 种体内真实病毒。因此，B11-E8-F3 有望成为针对 SARS-CoV-1 和 SARS-CoV-2 的下一代广谱抗病毒药物。