源自骆驼和羊驼等动物抗体的纳米级蛋白质能够穿透其他抗体无法进入的细胞空间。越来越多的证据表明,这些微小分子甚至可用于保护大脑免受阿尔茨海默病和精神分裂症等难以治疗的疾病侵害。
在一篇新论文中,法国国家科学研究中心(CNRS)的科学家团队阐述了当前研究进展及未来方向。CNRS专家认为,纳米抗体的小尺寸使其成为治疗大脑的理想选择,副作用更少,但目前获批的四种纳米抗体疗法仅用于治疗身体其他部位。
抗体是免疫系统用于标记体内不需要的物质(如病毒、毒素等)的蛋白质,以便生物清理系统将其清除。纳米抗体是这些蛋白质的简化版本,其精简、隐蔽的结构使它们能够挤过病毒的防御系统,解除其最危险部分的武装。
骆驼科动物(包括羊驼、骆驼和小羊驼)天然产生的抗体比人类小。科学家在实验室中进一步将其精炼,使其尺寸约为常见Y形免疫球蛋白G抗体的十分之一。纳米抗体具有靶向中枢神经系统的独特特性(Lafon等人,《药理学科学趋势》,2025年)。
尽管鲨鱼也能产生纳米抗体,但我们的哺乳动物亲戚的生物机制最能补充人类相对笨拙的免疫系统。骆驼科来源的纳米抗体已显示出在保护人类免受甲型和乙型流感、引起肠胃炎的诺如病毒、COVID-19甚至HIV方面的潜力。
直到最近,人们还认为纳米抗体无法用于治疗脑部疾病,因为人类肾脏会在它们到达目标前将其从血液中清除。此外,它们似乎也不易穿过血脑屏障——这是任何靶向大脑药物的关键检查点。
但新近研究已克服这些挑战,动物模型实验证明,经过工程改造的纳米抗体能够穿过血脑屏障,靶向并清除阿尔茨海默病的关键标志物tau蛋白和β淀粉样蛋白,这些标志物被认为驱动了症状的发展。
CNRS神经药理学家菲利普·朗达尔表示:“骆驼科纳米抗体为脑部疾病的生物疗法开启了新时代,并彻底改变了我们对治疗药物的思考。我们相信它们可以形成介于传统抗体和小分子之间的一类新药物。”
朗达尔补充道,在这些药物真正应用于人类大脑之前,科学家需要评估其稳定性、正确折叠,并确保无聚集现象。
功能基因组学家皮埃尔-安德烈·拉丰表示:“这些是高度可溶的小蛋白质,可以被动进入大脑。相比之下,设计用于穿过血脑屏障的小分子药物具有疏水性,这限制了其生物利用度,增加了脱靶结合的风险,并与副作用相关。”
研究团队还需更准确地了解纳米抗体如何穿过血脑屏障,以及在大脑中停留的时间,以确保适当剂量。科学家还需开发临床级稳定配方,能够承受长期储存和从实验室到患者的运输。
拉丰补充道:“我们的实验室已开始研究几种脑穿透性纳米抗体的这些不同参数,并最近证明治疗条件与慢性治疗相容。”
或许有一天,我们将感谢骆驼拯救了我们珍贵的记忆——但这一天还很遥远。
这项研究发表在《药理学科学趋势》期刊上。
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