吸入纳米体:COVID-19的潜在治疗方法

纳米体是由大羊驼和其他骆驼类动物产生的抗体的高度特异性的小片段。石毅博士匹兹堡大学细胞生物学系的助理教授和他的同事们正在探索纳米体作为治疗COVID-19的潜力。该团队最近发表了发现来自一种名为匹兹堡可吸入纳米体-21 (PiN-21)的临床前研究，该纳米体针对SARS-CoV-2刺突蛋白的受体结合域(RBD)。

188金宝搏备用很高兴与石毅博士交谈，以了解更多关于使用纳米体治疗COVID-19的信息。Shi讨论了抗体和纳米体之间的主要区别，强调了纳米体的一些优势性质和与雾化递送相关的好处。

劳拉·兰斯顿(LL):抗体和纳米体的区别是什么?

易施(YS):抗体和纳米体之间有几个不同之处。抗体是免疫系统的一个特殊组成部分，基本上对所有哺乳动物都是如此。纳米体的独特之处在于，它们只由骆驼科的成员产生，包括大羊驼、羊驼和骆驼。纳米体比传统抗体小得多——大约是常规抗体的10%。与抗体相比，它们在稳定性和溶解性方面具有突出的特性，可以用于药物开发。

在生产方面，人体抗体通常必须从人体细胞中生产，这可能是一个昂贵的过程，但对于纳米体来说，由于其体积小，可以使用微生物如大肠杆菌或者使用酵母细胞，降低生产成本。扩大纳米体的生产也更容易，这意味着它们在需要快速和大量使用的情况下更兼容，例如在可能需要数百万剂量的大流行情况下。

今天李华学了两个常用语:剂量和抗体有什么不同吗?

y:这取决于它的效力在活的有机体内临床前结果和使用的特异性抗体。不同效力的抗体可能需要不同的剂量。但正如我提到的，纳米体的一个独特性质是稳定性。它们非常稳定，这意味着在治疗感染时，可以通过雾化直接吸入，而不是使用静脉注射的方法。

今天李华学到了两个常用语。

y:是的，完全正确，这种方法比静脉注射更直接。对于静脉注射，非常小的比例(通常认为小于0.2%)的抗体到达预定目标-在这种情况下，肺部感染部位在肺部深处。这是由于需要克服许多障碍，包括血浆和肺障碍。如果你能产生雾化管理，效率可能会更好。另一个好处是，这种类型的管理也可以在住院和门诊设置进行。

正如我之前提到的，雾化是可能的，因为纳米体非常稳定。生物分子的稳定性非常重要，否则，表面张力很容易聚集蛋白质，对生物活性产生负面影响。

今天李华学了两个常用语。一个是发现纳米体的过程。

y:我们依靠动物免疫。以SARS-CoV-2为例，我们用源自病毒刺突蛋白的受体结合结构域(RBD)免疫骆驼科。然后我们使用免疫动物，并考虑到在活的有机体内nanobody成熟。在免疫后大约50到60天，我们“增强”，动物产生一种高亲和力抗体，与免疫抗原结合，在这种情况下，来自刺突蛋白的RBD。然后，我们使用基于质谱(MS)的蛋白质组学技术从免疫的羊驼血清中分离出与RBD结合的纳米体。然后，我们可以确定纳米体蛋白质的氨基酸组成，并将其反向翻译为DNA，使我们能够使用大肠杆菌．

今天李华学了两个常话，一个是纳米体，一个是纳米体。比如，假阳性的几率?

y:“真粘合剂”的假阳性率实际上是非常小的。这就是我们如何成功地识别出一些在< ng/mL浓度下出现的最有效的中和纳米体。虽然这个浓度很低，但一旦它们被识别出来，纳米体的生产就很容易在实验室环境中进行。就像我之前说的，一旦我们知道了氨基酸序列，我们就可以逆向翻译它并产生非常小的DNA片段，这些片段被引入大肠杆菌细胞。在一夜之间大肠杆菌将开始大量生产纳米体，这很快，也很简单。

今天李华学了两个常用语:在室温下可以储存吗?

y:与单克隆抗体相比，这些纳米体具有热稳定性。我们已经对我们发现的“最好的”纳米体进行了一些实验，发现它可以在室温下储存至少6周，它们非常稳定。

与新出现的SARS-CoV-2变体的抗体相比，使用纳米体治疗COVID-19有什么优势吗?

y:通过雾化，纳米体分布在整个上呼吸道和下呼吸道，这是非常重要的。

在单克隆抗体和疫苗的情况下，很难保护上呼吸道，这意味着一部分接种了疫苗的患者，即使他们接种了疫苗，仍然可以传播病毒，所以我认为这是一个非常令人鼓舞的用途。在变体方面，我们已经生成了大量的纳米体，将不同的区域结合在病毒的刺突蛋白上，然后通过结构研究，观察这些纳米体的原子分辨率细节，观察主要关注的变体对中和抗体的影响，结果非常有趣。关键信息是，与单克隆抗体相比，它们似乎不同，因为大多数中和纳米体对所关注的循环变体具有高度抗性。

我们可以用这种方法来制造抗体吗?

y:这项技术真正展示了强大的中和纳米体可以做什么。所以，我可以想象，纳米体还有很多其他令人兴奋的应用，用于治疗传染病和许多其他病理。

今天李华学到了一个新冠肺炎的新冠病毒纳米体。

y:我们最近评价临床前疗效一个纳米体，使用的是中重度COVID-19叙利亚仓鼠模型。我们选择这个模型是因为它们高度敏感;一旦给仓鼠接种了病毒，它们很快就会出现肺部感染和体重减轻等COVID-19表型。我们测试了我们的主要候选纳米体，匹兹堡可吸入纳米体21或“PiN-21”。PiN-21气雾剂成功投放后，动物体重下降的情况迅速扭转。最重要的是，肺部的病毒减少了(6个数量级)，病毒性肺炎得到了预防。

现在我们已经完成了至少一项使用敏感的COVID-19叙利亚仓鼠模型的研究，我们将迅速转向非人灵长类动物研究，这要昂贵得多，但对于支持向临床试验过渡是必要的。

史毅博士接受了科技网络执行主编劳拉·兰斯顿的采访。188金宝搏备用