EANM 2024 | 对话智利南方大学Alejandro Rojas-Fernandez教授：小结构大应用，纳米抗体突破性进展

时间：2024-10-24 15:38:22   热度：37.1℃   作者：网络

纳米抗体因其结构域小、稳定性好、给药途径灵活、溶解度高、可通过微生物表达等独特优势，逐渐成为新一代治疗性生物医药与临床诊断试剂中的新兴力量。纳米抗体凭借优良的特性，在科研、诊断和治疗治疗领域广泛应用。值得关注的是，从骆驼科动物（如羊驼）血液中提纯的抗体正逐渐成为生物医学领域的重要工具，并且有可能在未来医疗保健方面发挥重要作用。

近日，在2024年第37届欧洲核医学协会年会(EANM) 上，梅斯医学有幸采访到了智利南方大学的Alejandro Rojas-Fernandez教授，他不仅在纳米抗体研究上有着深刻见解，同时也是两家公司的企业家。

梅斯医学：您能否详细介绍一下您的研究成果吗？

Alejandro Rojas-Fernandez教授：纳米抗体因具有较小的相对分子质量，其独特的分子结构得到了广泛的关注。我们的研究工作聚焦于抗体科学，尤其是在羊驼抗体片段这一独特领域。纳米抗体的发现是在上世纪90年代，灵感来源于比利时布鲁塞尔自由大学的免疫学教授的课堂经历。由于学生对HIV感染的风险感到担忧，不愿意直接接触人类血液样本，教授决定改用骆驼的血液来进行实验。这个决定最终促成了一个重要的发现：羊驼体内存在一种独特的抗体片段，这些片段具有极高的亲和力，稳定性好，且结构域小。

羊驼抗体的独特之处在于它们仅包含一个重链可变区（VHH），而不含有轻链，这让它们能够识别并结合到传统抗体无法触及的抗原上的微小区域——单一的多肽。这种特殊的结构赋予了羊驼纳米抗体一系列优势，包括更好的组织穿透能力、更高的热稳定性以及在体内更长的半衰期等。

基于这些特点，我们专门致力于开发和利用这些纳米抗体来探索其应用潜力，尤其是那些传统治疗方法难以解决的问题，如病毒感染（包括新型冠状病毒）和癌症。例如，在新冠疫情期间，我们的研究团队发现羊驼血液中的一些纳米抗体能够有效地与病毒表面的关键蛋白结合，从而阻止病毒进入宿主细胞，并且激发人体自身的免疫应答。尽管，这些纳米抗体不能完全清除病毒，但其能够显著降低病毒载量，并且通过激活宿主的免疫系统，促进个体产生更多的自身抗体。从长远来看，这种治疗策略有助于增强患者的免疫力，减少病毒造成的伤害，并能加速患者康复。

梅斯医学：如何从这些抗体中筛选出高亲和力的抗体的呢？

Alejandro Rojas-Fernandez教授：我们通过给羊驼接种不同的目标病毒或肿瘤生物标志物，以激发免疫系统对特定目标产生反应。这一过程涉及到需要将严格处理的目标物质注射入羊驼体内，刺激其免疫系统产生针对这些抗原的抗体。为了确保实验的安全性和有效性，我们遵循严格的伦理标准和科学流程。

在免疫反应发生后，我们会定期采集羊驼的血液样本。这些血液样本富含免疫系统产生的抗体，其中就包括了我们感兴趣的单域抗体（VHH）。随后，在实验室环境中，我们会运用一系列先进的生物技术手段来筛选和鉴定那些对特定目标具有高亲和力的抗体。这些技术包括但不限于噬菌体展示技术、流式细胞术以及表面等离子共振技术（SPR）等。

我们的目标是识别那些能够与目标抗原紧密结合的抗体，并进一步开发其作为潜在治疗药物的可行性。尽管整个筛选过程可能耗时长达两年，但得益于羊驼体内产生的丰富抗体多样性，我们已成功从数以百万计的抗体中筛选出十几个具有高亲和力的候选抗体。这些候选抗体将在后续的研究中接受进一步的测试与优化，期望最终能够转化成有效的治疗药物，为患有相应疾病的患者带来福音。

梅斯医学：在您的研究过程中，遇到的最大挑战是什么？

Alejandro Rojas-Fernandez教授：开发能够快速中和病毒的抗体不仅要求对病毒的生物学特性有深入的理解，还需要具备快速设计和测试新抗体候选物的能力。病毒的演化速度很快，因此必须确保抗体能够及时应对新的变种。为了实现这一点，我们不仅需要依赖传统的免疫学技术，还结合了最新的计算生物学工具，以加速抗体的设计与优化过程。

此外，生产高纯度的符合良好生产规范（GMP）级别的抗体对于推进临床试验和最终实现产品的商业化至关重要。GMP级别的生产涉及复杂的工艺流程，包括细胞培养、抗体表达、纯化以及一系列的质量控制步骤。每一步都需要严格监控，以确保最终产品的安全性和有效性。同时，GMP生产还需要大量的资源投入，包括先进的设施、训练有素的技术人员以及持续的质量管理体系。

尽管如此，这些挑战也为我们提供了宝贵的机遇，激励我们在科学研究和技术进步方面不断追求卓越。我们相信，通过不懈的努力和持续的创新，我们能够克服当前的障碍，达到更高的研究和治疗标准，为患者提供更安全、更有效的治疗方案。