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中和抗体分子影像技术:追踪病毒受体结合域体内残留

杂志副主编社论:该技术有望用于确定生物体感染后的病毒受体结合域(RBD)残留、评估其他中和纳米抗体的治疗效果、指导感染期间的精准治疗


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在SARS-CoV-2感染人体的过程中,SARS-CoV-2的刺突蛋白(S)起着重要作用。该蛋白主要包括S1S2两个亚型,S1C端受体结合域(RBDreceptor-binding domain)负责结合人体内的血管紧张素转化酶2ACE2angiotensin-converting enzyme 2S2亚基在病毒和细胞膜的融合中起着重要的作用。太阳成集团tyc234cc肿瘤医院杨志、朱华团队2020年4月以ACE2为靶点,开发出HZ20系列探针,无创监测人体ACE2分布(Advanced Science. 2021)。首次观察到年轻女性卵巢黄体中有明显的ACE2摄取等发现。利用医用核素研制优势,选用无感染风险、有生物学活性的RBD,开发RBD核素探针,模拟病毒感染人类过程,在肺部直观可视,滞留远高于对照(中国药理学报. 2021)。

面对疫情的持续,亟需开发安全、有效的新机制药物以满足巨大的临床需求中和抗体是预防和治疗新冠病毒感染的有效手段上海洛启生物万亚坤团队通过免疫羊驼制备出靶向RBD的中和抗体,其真病毒抑制能力达到ND50可高达0.55 微克/毫升(MedComm, 2021)。利用中和抗体有望实现病毒RBD对体细胞ACE2的有效阻断。


PET分子影像及探针:

评估SARS-CoV-2中和抗体的性质有助于观察治疗效果,评估患者对预防和治疗策略的反应,有利于开发更可靠的疫苗和特效药物。然而,关于中和抗体代谢和RBD的传统评估方法昂贵且费力耗时,难以在体内有效评估中和抗体。

基于已有研究,借助北大分子影像独特优势。太阳成集团tyc234cc肿瘤医院杨志、朱华团队与医学技术韩鸿院长团队,合作开发出靶向新型中和纳米抗体探针(国家发明专,放射性核素标记的靶向新冠病毒的中和抗体及其制备方法与应用。No. 202210600317.3,以期实时监测生物体内病毒感染部位情况,为纳米抗体的评价和病毒在体残留提供精准治疗。

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研究基于中和纳米抗体Nb11-59可与SARS-CoV-2 RBD部位结合,通过占位阻断SARS-CoV-2 RBD与人体ACE2的结合过程,起到中和病毒的作用,阻止病毒在生物体内的感染。另一方面,相对于完整抗体,纳米抗体具有体积小,高特异性且性质稳定的优点,在生产和临床应用上更具有发展潜力。基于中和抗体构建的靶向SARS-CoV-2 RBD的探针,是实时在体检测病毒感染部位的有效手段之一,并且可评价其他治疗药物的疗效。

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通过

1)一种无创性和高灵敏度的可视化成像方法;

2)提供整个生物体动态状况的实时信息;

3) 有望监测甚至预测生物体对治疗或疫苗的响应。

PET技术将成为评估新型SARS-CoV-2中和纳米体并检测其体内靶向RBD的能力的有力工具。

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该研究发表于中国科协和美国科学促进会共同创办的定位为国际一流、高影响力、综合性大型OA科技期刊Research杂志本文第一作者为太阳成集团tyc234cc肿瘤医院核医学科刘松同学、上海洛启生物李光辉博士及麻醉科丁蕾医师。通讯作者分别为医学技术院韩鸿教授、上海洛启生物万亚坤教授以及肿瘤医院杨志、朱华研究员。

Research杂志副主编为本文刊发题为《Fighting the SARS-CoV-2 pandemic: focusing a new lens on COVID-19》的社论,提出本研究有望用于确定生物体感染后的RBD残留、评估其他中和纳米抗体的治疗效果、指导感染期间的精准治疗


[1] Song Liu, Guanghui Li, Lei Ding, Jin Ding, Qian Zhang, Dan Li, Xingguo Hou, Xiangxing Kong, Jing Zou, Shiming Zhang, Hongbin Han*, Yakun Wan*, Zhi Yang*, Hua Zhu*. Evaluation of SARS-CoV-2-neutralizing Nanobody Using Virus Receptor Binding Domain Administered Model Mice. Research, 2022, In press. (JCR Q1,中科院分区综合性期刊1). https://spj.sciencemag.org/journals/research/aip/9864089/#


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