草泥馬親戚的抗體抗武漢肺炎?VHH 結合 S 蛋白降低病毒感染能力

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1990 年代,科學家自大羊駝(Llamas,俗稱草泥馬的親戚)血清中分離出單域抗體(single-domain antibody, sdAb),其結構僅有單一重鏈 VHH 域(heavy chain variable domain of heavy-chain domain),不含輕鏈,又稱 VHH 抗體。與傳統抗體相比,單域抗體雖然結構較簡單和分子量小,但它具有相當甚至更高的與特異抗原結合的親和力、穩定性強、易於重組表現等優點,成為抗病毒研究的利器。

舉例來說,德州大學奧斯汀分校的研究團隊於 2016 年透過一種從大羊駝分離出來單域抗體 VHH72 來對抗 SARS 冠狀病毒(SARS-CoV-1)和 MERS 冠狀病毒(MERS-CoV)等。他們發現 VHH72 與這二種病毒的棘狀蛋白(spike protein, S 蛋白)緊密結合,進而有效中和 MERS-CoV 或 SARS-CoV-1 假型病毒*。

*假型病毒是一種不會使人罹病的病毒,並且經過基因工程改造,而在其表面顯示冠狀病毒刺狀蛋白。

四年過後,該研究團隊進一步發現,VHH72 具有標靶 SARS-CoV-1 和 SARS-CoV-2 的交叉反應性,而且 VHH72 以雙價人類 IgG Fc 融合片段來中和 SARS-CoV-2 假型病毒,相關結果刊登於《Cell》。該研究為 VHH 中和致病性 β 冠狀病毒的機制建立一個分子基礎,並顯示這些分子可能在新型冠狀病毒爆發期間充當有用的治療劑。

他們目前正準備在倉鼠或非人類靈長類動物等動物中進行臨床前研究,並且希望能在人體中進行進一步的試驗,期望能開發一種可以在感染病毒後立即幫助人們的治療方法。

該研究共同資深作者 Jason McLellan 副教授提到:「必須在人類感染新冠病毒前 1~2 個月給予疫苗,以提供保護。因此,透過抗體療法,可以直接給別人提供保護性抗體。因此,在治療後應立即對其進行保護,該抗體還可用於治療已經生病的人,以減輕疾病的嚴重程度。這對老年人等弱勢群體尤其有用,他們對疫苗反應不大,這意味著對他們的保護可能不完整。另外,也能降低第一線醫護人員和防疫人員接觸病毒的風險。」

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參考資料:
1. Applied Microbiology Biotechnology, 77, 13–22.
2. Cell, 2020; DOI: 10.1016/j.cell.2020.04.031
3. https://news.utexas.edu/2020/04/29/antibodies-from-llamas-could-help-in-fight-against-covid-19/

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