來源:科普中央廚房

爲了應對全球蔓延的新冠病毒,科學家們也在日以繼夜的工作,以求找到理想的方案。在不斷湧現的種種應對策略中,全人源抗體療法被寄予了很高的期待。

6月6日,中科院微生物研究所等單位共同開發的重組全人源抗新冠病毒單克隆抗體注射液(以下簡稱“JS016”)獲國家藥監局批准,進入Ⅰ期臨牀試驗。中科院微生物所稱,這標誌着具有我國自主知識產權的新冠病毒特異性抗體藥物成功進入人體臨牀評價階段。這是全球首個在健康受試者中開展的新冠病毒中和抗體臨牀試驗,候選新藥具有我國自主知識產權,旨在爲探索JS016在人體中抗新冠病毒的治療與預防效果提供依據。

華山醫院Ⅰ期臨牀研究中心護士正在配製試本次試驗用藥品(圖片來自網絡)

復旦大學附屬華山醫院感染科主任張文宏教授評價說,中和抗體可針對新冠病毒精準進攻,具有獨特的靶向性,能阻止病毒在人體內複製,快速產生作用。

人類利用抗體療法已有百年曆史

所謂抗體是指人體內的B細胞受抗原刺激而產生的具有免疫效應的蛋白質,主要存在於血液和組織中。一般病毒表面都有抗原,進入人體後會激活B細胞變成漿細胞,其也被稱爲效應B細胞,這是免疫系統中釋放大量抗體的細胞,具有合成、貯存抗體即免疫球蛋白的功能。

武漢大學醫學部病毒所楊佔秋教授對記者表示,有的抗體對人體有害,有的抗體則是人類的朋友,成爲人類可以利用的對象。

人類對抗體最早的認知距今已經有100多年的時間。19世紀80年代後期,科學家們在研究病原菌的過程中,發現在感染者的血清中有“殺菌素”,這也是人類最早對抗體的認知。

1891年,德國醫學家馮·貝林首次成功地用羊的血清治癒了一例白喉患兒,爲人類征服白喉這種疾病邁出了十分重要的一步,其實這就屬於抗體療法。

呼吸道傳染病白喉(圖片來自網絡)

排異反應是抗體療法的大敵,

全人源抗體有突出優勢

“不同的物種之間,之所以難以進行器官或者肢體的移植,一個重要的原因就是難以有效避免排異反應。”楊佔秋說,抗體療法也存在這樣的問題。譬如鼠源抗體能夠被人體免疫系統識別,引起人抗鼠抗體反應,使得單抗藥物療效減弱,並且引起嚴重的不良反應。

隨着醫學技術的發展,人類對抗體的認知變得越來越深入,並且開始掌握製造抗體的一些方法,鼠源抗體、人鼠嵌合抗體、人源化改造抗體、全人源抗體就是這樣一步步發展起來的,從鼠源抗體到全人源抗體的發展之路也是減輕、甚至避免排異反應的一種發展之路,現在的全人源抗體療法也被認爲是最先進的治療思路之一。

一般而言,嵌合抗體的70%成分都是人成分,人源化抗體人源化程度可達95%,而全人源抗體組成抗體的氨基酸序列100%來自人類,這種人源程度的不同也決定了抗體效果的不同。全人源抗體因爲全都來自人類自身,因此排異反應最低,安全性最好。

不同抗體技術的優缺點比較(圖片來自網絡)

信息顯示,到2019年2月歐美FDA批准上市有28個抗體藥物,其中只有1個鼠源抗體,1個嵌合抗體,但是卻有13個人源化抗體,13個全人源抗體,所以從抗體藥物發展趨勢看,人源化抗體和全人源抗體已經成爲主流,而全人源抗體因爲突出的優勢在未來將處於更爲突出的地位。

新冠康復者血漿就是一種全人源抗體療法

新冠病毒疫情發生以後,一直沒有找到具有針對性的特效藥物,也還沒有研發出相應的疫苗,這讓病毒學家們在尋找藥物的同時,必須另想高招,抗體療法就是一種很好的思路。

研究表明,新冠肺炎恢復患者體內會產生大量具有抗病毒能力的特異性抗體,可以控制病毒繁殖和緩解病症,甚至達到治癒患者的目的。

武漢新冠疫情應對的實踐也證明,對於重症患者,使用恢復期患者血漿治療可以有效緩解病情,降低病死率。楊佔秋表示這主要是因爲血漿中含有大量特異性抗體。

利用康復者血漿(血清)治療就是一種全人源抗體療法。這種療法被予以實施主要是醫學界很多研究人員認爲新冠病毒患者恢復期血漿中含有大量中和抗體,可以將患者體內病毒表明的抗原中和掉,使病毒失去活性或者不能夠感染新的細胞,從而達到治療的目的。

在我國,利用新冠肺炎患者康復期的血漿進行治療已經納入新冠肺炎的第六版診療方案,並有多家醫院利用康復者血漿治療重型及危重型病人。

但是楊佔秋告訴記者,康復者血漿來源的抗體畢竟十分有限,無法滿足救治的需求,此外血漿療法也還存在着一定的利用風險。譬如血漿成分複雜,含有衆多雜質,治療效果不好把控,甚至會存在一些不良反應、以及攜帶其他病毒的風險等。這意味着必須通過現代生物技術的方式製備全人源抗體。

全人源單克隆抗體藥物是升級版“生物導彈”

普通的抗體療法譬如血漿療法還有一個問題是,這類抗體的成分常常是多樣化的,其在瞄準需要攻擊的“敵人”是,也常常傷及無辜。

隨着分子醫學和生物技術的飛速發展,用於靶向治療的單克隆抗體療法取得了很大的技術突破,這種被稱之爲“魔法子彈”或者“生物導彈”的技術經過了人爲的篩選,成分單一,可以精準對目標實施攻擊,也就是“讓打誰就攻擊誰”,因此成爲了腫瘤、自身免疫性疾病等一些病症正在大力發展並且具有廣闊前景的治療方式。

自從1986年第一個鼠源性單抗(單克隆抗體)藥物問世,現在全球已有近百種單抗藥物上市。

而單克隆抗體的升級版——全人源單克隆抗體(簡稱全人源單抗)更是得到各大製藥企業的青睞,這主要是這類單抗藥物具有高親和力、高特異性及毒副作用小的特點。

全人源單抗已經可以實現大規模生產但成本較高

楊佔秋表示,全人源單抗技術是指通過轉基因或轉染色體技術,將人類編碼抗體的基因全部轉移至基因工程改造的抗體基因缺失動物比如老鼠中,使動物表達人類抗體,達到抗體全人源化的目的,並可以避免鼠源性單抗不良反應大等一些問題。

全人源單抗並不是最近才發展起來的技術,其從上個世紀80年代就已經開始研究,但是發展的道路一直荊棘叢生,在很長的時間內也一直沒有成功進入臨牀或者上市。上個世紀90年代,轉基因小鼠及酵母或噬菌體展示技術的巨大進展,才使得全人源單抗重新受到追捧。

目前,科學家們已建立了多種方法生產全人源單抗,噬菌體展示技術、轉基因小鼠技術、核糖體展示技術和核糖核酸-多肽技術都是一些可行的方案。5月5日,《自然-通訊》在線發表的一篇來自中國和荷蘭的科學家主導的論文介紹了一種能夠阻斷新冠病毒感染的全人源單克隆抗體,能有效中和新冠病毒,由於它瞄準的靶標爲一個新冠病毒和SARS病毒共用,這款抗體還有望對未來可能的同亞屬冠狀病毒起到預防和治療的作用。

與疫苗不同,全人源單抗藥物更適用於應急狀態下重症監護病房的醫護人員、高齡老人等重點人羣的預防。

據介紹,中科院微生物研究所等單位共同開發的重組全人源抗新冠病毒單克隆抗體新藥源自新冠肺炎康復期患者體內。中科院微生物研究所科研人員利用單細胞測序技術,從患者外周血單個核細胞中分離出新冠病毒中和性單克隆抗體;再利用流式細胞技術,進行阻斷試驗分析,篩選出中和活性很強的抗體並在體外重組表達。

北京大學醫學部的一位專家告訴記者,全人源單抗製備比較均勻一致,使用成熟製備的技術已經可以實現大規模生產,質量也穩定可靠。但是現在其成本還有些高,難以滿足全部人的需求,還需要科學家們的繼續努力。

抗體療法與疫苗有什麼不同?

除了抗體療法,現在全球的科學家們還在想方設法地研發新冠疫苗。那麼抗體療法和疫苗的方式有什麼不同呢?

楊佔秋表示,抗體療法與疫苗的方式是應對疫病兩種不同的策略,抗體療法是一種治療方式,抗體也被當成是一種藥物,被稱之爲抗體藥物,這種方式主要是用於已經感染了病毒的病人。而疫苗則是用於健康人提前對相應的疫病進行預防,它能訓練人體免疫系統掌握消滅病毒的方法,以便病毒入侵時直接除掉它們,是提前對還沒有染病的人進行保護。抗體藥物和疫苗一個側重於治療,一個側重於預防。

當前在應對全球新冠病毒肆虐的戰爭中,抗體藥物和疫苗都是在努力攻關的重點手段。就出現的越來越多的患者而言,抗體藥物有望成爲治療的重要方式之一,但是爲了預防更多的人感染新冠病毒,疫苗則是最主要的方式。

爲了應對全球蔓延的新冠病毒,早日研發出疫苗提前防禦是最好的辦法。雖然目前現在全球多國的疫苗研發都正在緊張地進行,有的甚至已經開始進入臨牀試驗階段,但疫苗的前景依舊不是十分光明。

重慶醫科大學免疫研究中心金艾順教授團隊成功搭建抗體快速篩選技術平臺並獲得新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)全人源單克隆抗體(圖片來自網絡)

近日,由重慶醫科大學、重慶市疾控中心等相關研究單位發佈於《自然-醫學》期刊上一篇名爲《新冠肺炎無症狀感染者的臨牀及免疫學評估》的論文認爲,感染新冠病毒後患者體內的抗體水平兩到三個月後便開始下降。這增加了新冠患者免疫二次感染的擔憂,也爲尚在研發中的新冠疫苗應用前景蒙上了一層陰影,不過該項研究仍需進一步的研究纔能有定論。

全人源抗體療法也面臨諸多挑戰

“全人源抗體療法也面臨着一系列的挑戰。”楊佔秋說。首先是時間的挑戰。通常而言,一款新藥從研發到上市通常需要3-5年的時間,即使像新冠疫情這樣的在特殊背景下加速研究,至少也需要2年左右。這讓一些抗體藥物的研究遠水解不了近渴。

與之相對的是,疫苗的研發很可能比抗體藥更快一些,當前不少疫苗研究都進入了臨牀試驗的二、三期,而針對新冠病毒的抗體藥物很少進入大規模的臨牀試驗階段。藥物研發能否跑贏疫情,仍是很大的未知數。

其次,由於新型冠狀病毒是RNA病毒,RNA病毒最大的特點是變異快。而抗體藥物具有明確的針對性,如果抗體藥物針對的病毒靶點發生了突變,就可能面臨失效。

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