2022, Vol. 38中国科学院微生物研究所、中国微生物学会主办
文章信息
- 陈玉磊, 林锦锦, 郑培义, 曹敏杰, 金腾川
- CHEN Yulei, LIN Jinjin, ZHENG Peiyi, CAO Minjie, JIN Tengchuan
- 新冠病毒中和单克隆抗体及纳米抗体研究进展
- SARS-CoV-2 neutralizing monoclonal antibodies and nanobodies: a review
- 生物工程学报, 2022, 38(9): 3173-3193
- Chinese Journal of Biotechnology, 2022, 38(9): 3173-3193
- 10.13345/j.cjb.220328
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文章历史
- Received: April 21, 2022
- Accepted: June 2, 2022
- Published: August 3, 2022
引用本文
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2. 中国科学技术大学 基础医学院, 安徽 合肥 230027
2. School of Basic Medical Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei 230027, Anhui, China
严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS- CoV-2) 目前仍在快速传播，威胁着全球公共卫生秩序、社会的稳定和经济的发展，同时也促使了以前所未有的速度开发有效的疫苗及抗体药物以对抗2019新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019, COVID-19) 的流行。中和抗体能够结合病原体表面的抗原，阻止病原体黏附宿主细胞受体从而抑制其感染。经过数十年的研究发展，中和抗体在多种疾病的预防、治疗等领域得到了应用。本文总结了目前针对SARS-CoV-2中和单克隆抗体、纳米抗体药物的最新研究进展，为新冠肺炎的预防与治疗提供参考。
1 抗体 1.1 单克隆抗体1975年，德国学者Köhler和Milstein利用杂交瘤技术首次在小鼠身上产生了单克隆抗体[1]。单克隆抗体的出现彻底改变了包括癌症、自身免疫病和传染病等几种人类疾病的治疗方法。中和单克隆抗体通常来源于疫苗诱导或受感染的人群，其可与病原体(如病毒) 特异性结合并发挥中和作用，从而消除病原体的感染能力。随着1998年第一个被批准用于对抗传染病的中和单抗——Palivizumab的出现，且其被证明可以保护高危婴儿免受呼吸道合胞病毒感染引起的严重疾病的影响[2]，目前越来越多的中和单抗被应用于治疗或预防传染病。例如，针对人类免疫缺陷病毒1型(human immunodeficiency virus type 1, HIV-1) 的预防或治疗抗体药物正在研究当中，在灵长类动物中的结果表明，广谱中和单抗可以有效预防高度多样化的循环HIV-1毒株[3]。这些结果为传染性疾病单抗药物的开发提供了重要的经验。自SARS-CoV-2暴发以来，陆续有5种单抗药物被美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration, FDA) 批准或授权紧急应用于新冠肺炎的治疗。这些抗体药物对于不断突变的SARS-CoV-2的有效性仍在进一步探索当中，下文详细描述了各单克隆抗体的研究进展。
1.2 纳米抗体1993年，Hamers-Casterman等[4]在骆驼血清中发现一种不含轻链、仅由重链组成的重链抗体(heavy-chain antibodies, HcAbs)。其包含两个恒定区(CH2和CH3)、1个铰链区和1个重链可变区(variable heavy chain domain, VHH)。1995年，Greenberg等[5]在软骨鱼中也发现了仅含重链，且每条重链由5个恒定区(C1–C5)、1个铰链区和1个可变新抗原受体区(variable new antigen receptor, VNAR) 组成的重链抗体。将这类抗原结合位点(VHH和VNAR) 仅为单一可变区的小分子抗体称为单域抗体(single domain antibody, sdAb) (图 1)。因其分子质量只有单克隆抗体的1/10，是迄今为止获得的结构稳定且具有抗原结合活性的最小抗体单位，也被称作纳米抗体(nanobody, Nb)[6]。
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| 图 1 抗体结构特征图 Fig. 1 Structural features of antibodies. |
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纳米抗体不仅可以作为亲和配体用于蛋白相互作用、生物大分子定位等研究，还能够作为治疗药物用于肿瘤、感染等疾病的治疗[7]。结合各种标记技术，纳米抗体在疾病诊断及治疗、食品安全检测等方面也发挥着重要的作用。例如，Sheng等[8]利用纳米抗体HRP融合蛋白作为检测探针来检测鸡血清中抗新城疫病毒抗体，该ELISA检测方法比传统方法更灵敏、快速。除此之外，纳米抗体通过与Avi-Tag融合，可以作为检测探针快速检测谷物中的赭曲霉毒素A[9]。纳米抗体作为亲和试剂在结直肠癌早期初筛以及辅助诊断方面显示出优异的精确性，可用于检测人类粪便样品中的血红蛋白，作为早期结直肠癌的大规模群体筛查工具，这克服了结肠镜检查前的饮食限制及检查时的侵入性，提高了患者的可接受度[10]。在疾病治疗方面，赛诺菲公司的卡普赛珠单抗Cablivi (Caplacizumab) 是首个获批上市的纳米抗体的治疗药物，靶向血管性血友病因子(von willebrand factor, vWF)，从而达到治疗获得性血栓性血小板减少性紫癜的效果[11]。
2 SARS-CoV-22019年底出现了一种新的β冠状病毒属病毒，即“严重急性呼吸综合征冠状病毒2型” (SARS-CoV-2)，病毒导致的疾病被命名为2019新型冠状病毒肺炎(COVID-19)[12]。SARS- CoV-2基因型与蝙蝠中鉴定出的β冠状病毒谱系C病毒密切相关，与严重急性呼吸系统综合征(severe acute respiratory syndrome, SARS) 冠状病毒(Bat-SL-CoVZC45) 高度同源，属于SARS样冠状病毒和中东呼吸系统综合征(middle east respiratory syndrome, MERS) 冠状病毒的病毒群。新冠肺炎的传播无论是在感染人数上，还是在空间范围上，都压倒性地超过了SARS和MERS，新冠肺炎的持续暴发对全球公共卫生构成了非同寻常的威胁[13]。
2.1 SARS-CoV-2的结构特征如图 2所示，SARS-CoV-2由4种主要的结构蛋白构成，分别为刺突蛋白(spike protein, S蛋白)、核衣壳蛋白(nucleocapsid protein, N蛋白)、膜蛋白(membrane protein, M蛋白) 和包膜蛋白(envelope protein, E蛋白)[14-15]。其中，S蛋白介导病毒与细胞膜的融合，是与病毒入侵毒力相关的重要蛋白，因此是目前研究SARS-CoV-2致病机制最热门的靶点[16]。
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| 图 2 新冠病毒结构示意图 Fig. 2 Structural representation of SARS-CoV-2. |
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S蛋白包含S1亚基和S2亚基。如图 3所示，受体结合结构域(receptor-binding domain, RBD) 和N-末端结构域(N-terminal domain, NTD) 构成S1亚基，其中RBD能与宿主细胞受体血管紧张素转换酶2 (angiotensin-converting enzyme 2, ACE2) 相互作用[17]。S2亚基主要介导病毒与宿主细胞膜的融合，并将病毒RNA释放到细胞质中进行复制[18]。S蛋白刺突中隐藏的RBD可使SARS-CoV-2在逃避免疫监视的同时还能够有效进入细胞[19]。研究表明，S蛋白的免疫原性及其与ACE2受体的相互结合不受SARS- CoV-2其他结构蛋白缺失的影响[20]。因此，靶向S蛋白所制备的疫苗能够诱导机体产生抗体并有效阻断病毒与受体结合。虽然N蛋白在SARS-CoV-2中含量丰富并且参与基因组复制和细胞信号通路调节，但N蛋白具有高度免疫原性，针对N蛋白产生的抗体不具有中和活性[21]。S蛋白和N蛋白是SARS-CoV-2免疫检测的主要靶抗原，对SARS-CoV-2病毒的诊断和排查具有重要价值，而S蛋白则是疫苗、抗体药物等开发的重要靶点。
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| 图 3 SARS-CoV-2 S蛋白与ACE2复合物结构示意图 Fig. 3 Diagram of SARS-CoV-2 S protein-ACE2 complex (PDB: 7A94). S protein is a homologous trimer. S2 subunit, NTD domain, RBD domain and ACE2 are displayed in green, yellow, cyan and orange, respectively. |
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自2019年底暴发以来，SARS-CoV-2不断发生突变，导致突变株的传播性增强，逃逸治疗性抗体，并在接种疫苗的个体中突破性感染。对于新冠肺炎大流行的控制、疫苗的效力、疗效和病毒的监测均构成威胁[22]。2020年底，世界卫生组织(World Health Organization, WHO) 将对全球公共卫生构成更大风险的突变体分为“需要关注的突变株” (variants of concern, VOC) 和“需要留意的突变株” (variants of interest, VOI) 两类，以确定全球检测和研究的优先次，并最终为当前应对新冠肺炎大流行提供信息。其中VOCs包括Alpha (B.1.1.7)、Beta (B.1.351)、Gamma (P.1)、Delta (B.1.617.2) 和Omicron (B.1.1.529)，VOIs包括ETA (B.1.525)、IOTA (B.1.1.7)、Kappa (B.1.617.1) 和Lambda (C.37)。
Alpha突变株于2020年2月7日在英国首次发现，随后在世界许多地区占据主导地位，Alpha共含有31个突变位点，其中10个存在于S蛋白中，包括N501Y、D641G等[22]。Beta突变株于2020年2月15日首次出现在南非，并成为南非的主要流行株[23]，Beta共含有24个突变位点，其中11个存在于S蛋白中，包括N501Y、D641G、E484K等[24]。接着，Delta于2020年3月27日在印度被发现，并蔓延至119个国家和地区，在全球范围内取代了Alpha。2021年5月至8月，Delta在美国的传播从1.3%上升到94.4%，而Alpha的患病率则从70.0%下降到2.4%。Delta共有27个突变位点，其中9个位于S蛋白，包括D614G、P681R等[25]。而2021年底首次在南非被发现的Omicron目前存在多个不同的亚系，共有46个S蛋白突变，包括N501Y、D641G、K417N等。BA.1拥有14个独特突变，目前在全球传播的比例稳步下降；BA.3具有R346K突变(BA.1+ R346K, 也称为BA.3)；而BA.2包含9个独特突变，该亚系不仅在我国造成了大范围的传播，也是目前主导全球疫情主要的SARS-CoV-2突变株[26]。目前BA.2亚型进一步发生分支内的突变，由此已形成了21个子亚型，这些子亚型的病毒学特征与BA.2类似，其中BA.2.12.1由于具有S704L和L452Q两个新突变使其获得巨大关注。2022年4月初，BA.2.12.1在美国的检出率由3月初的1%上升至18%。而BA.4和BA.5不仅拥有与Delta完全一致的突变L452R，还具有F486V和Q493R突变。BA.4与BA.5的增长速度与BA.2.12.1大致相同，可见L452突变对于这3种亚型在分子流行上的影响具有相似性，有可能会成为今后的主要流行突变株[27]。
S蛋白的广泛突变可能威胁到目前疫苗和治疗性单克隆抗体的疗效[24]。在上述VOCs中主要包括N501Y、D614G、E484K等突变位点(图 4)，研究发现D614G是目前S蛋白上突变频率最高的氨基酸位点，增加了SARS-CoV-2的感染可能性[28]。E484K突变使病毒具有免疫逃避的特点，在抗体中和活性的丧失中发挥关键作用。N501Y在除Delta外的4个VOCs中均存在，该突变相对于野生型RBD以“开放”构象促进RBD与ACE2受体的结合，导致病毒进一步传播[29]。全球所有国家和地区都将面对与SARS-CoV-2的长期共存和抗争，疫苗的预防及抗体药物的治疗是人类战胜SARS-CoV-2的希望。
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| 图 4 新冠病毒突变株相关突变位点 Fig. 4 Mutation sites related to SARS-CoV-2 mutants. Only the important mutation sites are marked. |
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截至2022年5月中旬，新冠肺炎大流行在全球范围内确诊病例超过5.2亿例，死亡620多万人。疾病的迅速传播促使了以前所未有的速度开发有效的单抗以对抗新冠肺炎的流行。目前新冠肺炎的单抗制备来源主要包括：SARS-CoV-2恢复期患者血浆、免疫人源化小鼠或野生型小鼠。本文对目前主要的SARS- CoV-2中和单克隆抗体进行了概述。
3.1 国外工作进展Bamlanivimab (LY-CoV555) 是由加拿大AbCellera生物公司和美国国家过敏症和传染病研究所疫苗研究中心发现的，并与美国Lilly公司联合开发的一种针对新冠肺炎患者恢复期血浆中S蛋白的中和抗体(具有未修饰Fc区的IgG1)[30]，其结合S蛋白的RBD (图 5A)，在暴露于SARS-CoV-2的巨噬细胞和免疫细胞系中进行的中和反应证明其能阻断病毒感染。对猕猴在病毒感染前24 h给予Bamlanivimab进行预防效果的测试，结果表明感染后的症状总体上是轻微的，该预防显著减少了感染后呼吸道的病毒载量和复制，证明了其抗病毒效果[31]。Etesevimab (LY-CoV016) 由上海君实生物公司与中国科学院微生物研究所共同开发并被美国Lilly公司引进的一种重组全人源单克隆中和抗体，以高亲和力特异性结合SARS-CoV-2 S蛋白RBD，并能有效阻断RBD与ACE2的结合。研发团队在天然的人类IgG1抗体中引入了点突变以去除组织损伤等不良效应。一项在恒河猴中进行的新冠病毒攻毒试验结果显示，Etesevimab在预防及治疗新冠病毒感染方面均具有良好疗效。2020年7月启动的BLAZE-1 Ⅲ期临床试验(NCT04634409) 数据表明，接受Bamlanivimab与Etesevimab联合治疗后第3天到第11天显著降低了患者体内的病毒载量，且明显优于Bamlanivimab单药。在1 035名患者接受治疗的29 d内，患者住院率和死亡率减少了70%[32-33]。2020年11月，美国FDA批准Bamlanivimab的紧急使用授权，被授权用于治疗轻到中度新冠肺炎患者，这也是FDA授权使用的第一个单克隆抗体药物。2021年2月，Bamlanivimab与Etesevimab的“鸡尾酒”疗法也获得FDA批准。由于Bamlanivimab单药对于SARS-CoV-2突变株的疗效不佳，FDA于2021年4月撤销了该单药的EUA，但是其与Etesevimab的“鸡尾酒”疗法仍可正常使用。
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| 图 5 国外部分代表性中和抗体与RBD结合表位分析 Fig. 5 RBD-binding epitope analysis of representative neutralizing antibodies developed in foreign countries. (A) Structure of LY-CoV555 and RBD complex (PDB: 7KMG). (B) Structural superposition of ACE2/RBD (PDB: 6M0J) and REGN10987/REGN10933/RBD (PDB: 6XDG) complex. (C) Structural superposition of ACE2/RBD and AZD1061/AZD8895/RBD (PDB: 7L7E) complex. The surface of the RBD structure is shown in cyan. ACE2 is shown in orange. The heavy chain and light chain of LY-CoV555, REGN10987, REGN10933, AZD1061 and AZD8895 are shown in bright yellow, pink, magenta, green, gray, chartreuse, purple, dark gray, blue and yellow, respectively. |
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“鸡尾酒”药物REGN-COV2是Casirivimab (REGN10933) 和Imdevimab (REGN10987) 两种中和性单抗的结合，由美国Regeneron制药公司发现，并与罗氏制药联合开发的带有未修饰Fc区的单抗。它们是通过使用人源化小鼠和新冠肺炎康复患者的血清，从最初分离的数以千计的抗体中挑选出来的[34-35]。两个抗体结合RBD上两个不同的表位(图 5B)，直接中和病毒。与其他单抗“鸡尾酒”相比，Omicron的突变对REGN-COV2的影响较小，体外实验表明该抗体“鸡尾酒”对于S蛋白中常见的突变位点E417K、E484K、Q493K等均保持良好的中和能力[36]。2020年9月，针对REGN-COV2的临床试验(NCT04426695) 表明REGN-COV2降低了患者的病毒载量，并减轻了未住院患者的症状，且对于新冠肺炎患者发展为危重症及死亡的风险下降了70%[34]。2020年11月，再生元制药公司宣布“鸡尾酒”中和抗体REGN- COV2 (Casirivimab和Imdevimab) 获得FDA批准，用于治疗12岁以上成人和儿童轻中度的高风险新冠患者，成为首个治疗新冠的抗体“鸡尾酒”药物。进一步研究显示，皮下注射REGEN- COV (前称为REGN-COV2) 能降低未感染者暴露于病毒后的感染风险，也再次证明了REGEN-COV能缩短症状持续时间和高病毒载量的持续时间[37]。2021年7月，FDA扩大了对REGEN-COV的紧急授权范围，允许REGEN-COV用于有高风险发展为严重新冠肺炎的人群进行暴露后预防性治疗。REGEN- COV是美国目前唯一可同时用于新冠肺炎治疗与预防的抗体疗法。
AZD7442是来自SARS-CoV-2患者恢复期血浆两种单抗Tixagevimab (AZD8895) 和Cilgavimab (AZD1061) 的组合，由美国范德比尔特大学医学中心发现并授权英国AstraZeneca生物制药公司。研究表明，它们识别不重叠的RBD表位，提供了更高的防止病毒逃避中和的阈值，且该抗体可以阻断SARS-CoV-2与ACE2的结合(图 5C)，从而阻止病毒进入细胞。在恒河猴动物模型中，预防性应用AZD7442可预防SARS-CoV-2感染，而治疗性应用可加速肺中病毒的清除。对血清AZD7442浓度的时间过程的推断表明，AZD7442能够提供长达12个月的保护，使新冠肺炎高危患者受益[38]。Ⅲ期临床研究(NCT04723394) 发现，903名感染病毒3 d内的患者在肌内注射600 mg AZD7442后，其转化为重症及死亡的风险降低了88%，且该抗体组合疗法将新冠肺炎的感染风险降低了77%[39]。AZD7442对Omicron在内的VOCs均具有较好的中和效力，其IC50值在1.79– 255.86 ng/mL之间[40]。2021年12月，FDA批准AZD7442的紧急使用授权，用于严重免疫受损的成人和12岁以上青少年，以及不宜接种新冠疫苗或对新冠疫苗免疫响应不足人群的暴露前预防，是首个用于新冠肺炎暴露前预防的抗体疗法。
Sotrovimab是由英国GlaxoSmithKline公司和美国Vir Biotechnology合作开发的新冠抗体药物，来自2003年SARS-CoV患者的记忆B细胞中分离的亲本抗体S309，可以在体外有效中和除Omicron BA.2突变株外的其他VOCs活病毒(IC50值51.3–169.2 ng/mL)。在小鼠模型中，感染SARS-CoV-2野生型后接受Sotrovimab治疗的动物体重减轻较少，肺部总病毒载量和感染病毒水平显著降低[41]。基于Ⅲ期临床试验(NCT04913675) 的结果，对1 057名患者主要疗效的分析表明，与安慰剂相比，接受Sotrovimab治疗的患者住院(超过24 h) 或死亡风险降低了79%，达到试验的主要终点[42]。2021年5月，FDA正式授予抗体药物Sotrovimab紧急使用许可。而由于Omicron BA.2突变株引起的新冠病例的增加，而Sotrovimab对其效用欠佳，FDA于2022年4月撤回了Sotrovimab用于新冠治疗的批准。
Regdanvimab是由韩国Celltrion公司研发的一种重组人单抗，2021年11月，欧盟批准其用于治疗新冠肺炎轻度症状的老年患者以及中度症状的成人患者。Regdanvimab在细胞中保持了对Gamma、Delta突变株的抗病毒活性，并在Gamma和Delta突变株感染的小鼠中显示出显著的保护作用，这表明Regdanvimab可能是感染这些突变株和具有相同突变位点(L452R、T478K、D614G) 的其他潜在突变株患者的一种潜在的治疗选择[43]。Ⅲ期临床试验(NCT04593641) 表明，在1 315名患者中，与安慰剂相比，患者发展为重症或死亡的风险显著降低了72%[44]。
ADG20是由美国Adagio公司研发的中和抗体，2022年4月，ADG20最新的临床数据(NCT04840459) 显示，该抗体在SARS-CoV-2暴露前的预防和暴露后的治疗中达到主要终点且具有统计学意义。症状性新冠肺炎的风险在暴露前的预防中降低了71%，在感染后的治疗中则降低了75%。但ADG20对除Omicron外的所有VOCs以及其他SARS相关冠状病毒(SARS-CoV-1) 保持较高中和活性(IC50=9– 15 ng/mL)[45]。Adagio公司计划在2022年第二季度向FDA提交将ADG20用于预防和治疗新冠肺炎的申请。
日本国家传染病研究所评估了上述几种单克隆抗体对于突变株的中和效果变化(表 1)[25, 46]，研究发现，Etesevimab对Delta有抑制作用，对Beta、Gamma、Omicron无中和活性；Bamlanivimab单药对Beta和Omicron几乎完全失去活性，对Gamma和Delta的中和活性降低；Bamlanivimab与Etesevimab联合使用后对Gamma的中和活性显著降低，对Beta和Omicron的中和活性丧失。Casirivimab保持了对Gamma和Delta的活性，对Omicron BA.2的中和活性降低，对Omicron BA.1完全失去活性；Imdevimab单独使用或Imdevimab和Casirivimab联合使用(REGN-COV2) 对除Omicron BA.1以外的其他突变株均保持较高活性。Tixagevimab对Omicron突变株的中和活性降低；Cilgavimab对Omicron BA.1抑制活性降低，对Omicron BA.2有极好的中和活性；Tixagevimab和Cilgavimab联用(AZD7442) 显示出对Omicron BA.2较好的中和活性。Sotrovimab对Omicron BA.2突变株的抑制活性显著降低。研究显示，病毒的突变促进了其与ACE2受体的结合，并削弱了单抗的作用以逃逸免疫反应[47]。Omicron S蛋白与ACE2复合物的结构显示，RBD中的Q493R、G496S和Q498R氨基酸残基与ACE2形成了新的盐桥和氢键[48]。Shah等[49]证实Omicron中存在的3个突变T478K、Q493R和Q498R使得Omicron RBD与ACE2的结合能力比野生型SARS-CoV-2强2–2.5倍，并使Omicron RBD-ACE2复合物的静电势几乎增加了一倍。另外，T478K、Q493K、Q498R和E484A突变共同导致Omicron RBD与单抗之间的静电势显著下降，导致Etesevimab、Bamlanivimab和Regdanvimab单抗药物失效。因而，针对RBD保守表位单抗药物的开发对于Omicron及未来突变株的治疗具有重要意义。
| mAb | IC50 values for SARS-CoV-2 and its variants (ng/mL) | Clinical trial | Developer | Status | ||||||
| Ancestral strain | Alpha/B. 1.1.7 | Beta/B. 1.351 | Gamma/P. 1 | Delta/B. 1.617.2 | Omicron/BA. 1 | Omicron/BA.2 | ||||
| Bamlanivimab (LY-CoV555) | 4.69± 1.43 | 2.65±1.30 | 9 554.88± 926.53 | 1 601.65± 896.02 | 641.73±324.79 | >50 000 | >50 000 | NCT04411628 | FDA EUA (Revoked) | |
| Etesevimab (LY-CoV016) | 18.19± 9.10 | 150.38±83.51 | >50 000 | >50 000 | 15.37 ± 9.78 | >50 000 | >50 000 | NCT04780321 | Lilly | - |
| LY-CoV555 +LY-CoV016 | 12.60± 1.91 | 15.26±3.98 | >10 000 | 2 545.04± 625.72 | 10.28±3.33 | >10 000 | >10 000 | NCT04634409 | FDA EUA | |
| Imdevimab (REGN10987) | 3.05± 0.93 | 1.87 ± 1.60 | 2.17 ± 1.30 | 1.04 ± 0.68 | 3.95 ± 1.78 | >50 000 | 68.65±8.84 | - | - | |
| Casirivimab (REGN 10933) | 2.79 ± 1.87 | 2.74 ± 1.84 | 757.13± 287.91 | 187.69± 128.88 | 2.89 ± 1.78 | >10 000 | 1 666.19± 771.77 | - | Regeneron | - |
| REGN-COV2 | 3.53± 0.66 | 1.55 ± 0.78 | 5.18±1.45 | 2.11 ±0.48 | 1.91 ±0.79 | >10 000 | 222.59± 64.47 | NCT04426695 | FDA EUA | |
| Tixagevimab (AZD8895) | 1.92± 0.28 | 1.34 ± 0.67 | 18.98±1.42 | 6.56±1.56 | 4.05 ± 2.60 | 1 299.94± 406.58 | 395.78±62.37 | - | - | |
| Cilgavimab (AZD1061) | 7.70 ± 2.20 | 3.60 ± 1.62 | 10.03 ± 3.05 | 4.00 ± 2.70 | 12.76 ± 2.93 | 443.87± 167.96 | 4.44 ± 2.72 | - | AstraZeneca | - |
| AZD7442 | 3.42± 0.92 | 1.94±0.34 | 10.30±1.17 | 1.79 ± 0.87 | 5.50± 2.75 | 255.86±45.31 | 14.48±2.04 | NCT04723394 | FDA EUA | |
| Sotrovimab | 60.00± 5.78 | 187.20±20.45 | 71.90±16.51 | 73.11±10.21 | 51.30±8.21 | 169.20± 23.21 | 972.80±36.21 | NCT04913675 | GlaxoSmithKline | FDA EUA (Revoked) |
| Regdanvimab | 6.76± 0.34 | - | - | 275.75± 41.21 | 1 237.00± 210.21 | >10 000 | - | NCT04593641 | Celltrion | FDA EUA |
| ADG20* | 12.00± 0.19 | 9.00 ± 1.03 | 15.00±2.31 | 13.00 ± 5.12 | 14.00± 1.21 | 1 203.00± 212.32 | - | NCT04840459 | Adagio | - |
| BRII-196 | 15.00± 5.00 | 5.77±1.92 | 7.50±2.50 | 6.82 ± 2.28 | 12.50± 4.17 | 2 010.00± 670.00 | 1 455.00± 485.00 | NCT04787211 | Brii biosciences | - |
| IBI314 | 2.42± 0.22 | 0.79 ± 0.36 | 7.14± 0.42 | - | 8.67 ± 0.51 | - | - | - | Innovent | - |
| *:except for ADG which is tested by using pseudovirus, all other monoclonal antibodies were tested with live viruses; "-" means not available. | ||||||||||
新冠疫苗接种者受到Omicron突破性感染后，患者血清不仅对Omicron突变株具有很强的中和活性，还能广泛地中和多种VOCs和SARS-CoV-1[50]。在Omicron突破性感染早期，患者体内迅速产生大量S蛋白抗体和特异性B细胞应答，表明急性感染激活了疫苗接种后诱导的记忆B细胞应答。记忆B细胞主要识别相对保守的S2亚基，但在Omicron突破性感染后，抗体识别的主导抗原转变为S1上的RBD[51]。Nutalai等[52]从Omicron BA.1突破性感染患者体内分离出了27种RBD单抗，其中最主要一类抗体结合在RBD右侧，这类抗体的重链和轻链均具有高度体细胞突变，可以识别突变的RBD表位，因此可以有效中和多个VOCs突变株。以上结果提示我们可以从Omicron突破性感染患者体内筛选具有广谱中和活性的单抗药物，这是应对还在不断突变的病毒的有效手段。
3.2 国内工作进展由中国科学院微生物研究所Shi等[33]发现的人源单克隆中和抗体对SARS-CoV-2具有较强特异性和中和活性；研究发现，CB6通过识别RBD中与ACE2结合位点重叠的表位从而阻断病毒与受体的相互作用；且在恒河猴动物实验中，也证明了CB6能够显著阻止病毒感染。由于其具有较好的预防和治疗SARS-CoV-2的潜力，中国科学院微生物研究所授权上海君实生物公司对CB6进行产业化研发，随后被美国Lilly公司引进，即上文中的Etesevimab (LY-CoV016)。这标志着具有我国自主知识产权的新冠病毒特异性抗体药物的安全性和有效性获得世界性认可，也是中国创新药物走向全球市场的有益尝试。Ying等[53]研究了一系列抗SARS-CoV-2的全人源单克隆抗体，从中发现CR3022可与RBD有效结合，并且其表位与RBD中的ACE2结合位点没有重叠，表明CR3022具有治疗新冠肺炎的可能性(图 6A)。由清华大学、深圳市第三人民医院及腾盛博药生物公司联合研发的抗SARS-CoV-2的联合治疗药物安巴韦单抗注射液(BRII-196) 及罗米司韦单抗注射液(BRII-198)，是从抗SARS-CoV-2人源单克隆抗体中筛选得到的一对活性较高、具有互补作用的中和抗体[54]。研究发现BRII-196单抗(前称为P2C-1F11) 结合RBD时的表位和角度与ACE2结合RBD基本一致，说明P2C-1F11竞争ACE2结合RBD的表位，阻断了RBD与ACE2的结合，从而使病毒无法进入细胞[55]。Liu等[56]测试了BRII-196对目前存在的几种突变株的中和活性，BRII-196对除Omicron外的突变株均保持强中和活性，并且发现BRII-196与BRII-198联用后对Delta、Omicron等突变株均显示出较好的中和活性。2021年8月，Ⅱ期临床试验(NCT04787211) 数据表明在847例患者中，与安慰剂相比，其对住院率与死亡率降低了78%[57]。2021年10月，腾盛博药向FDA提交BRII-196/BRII-198联合疗法紧急使用授权申请。同年12月，中国国家药品监督管理局(National Medical Products Administration, NMPA)也紧急批准其上市，该药物将可能满足我国新冠肺炎患者的临床需求以及作为预防SARS- CoV-2感染的候选药物。
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| 图 6 中和抗体CR3022、P5-22和P14-44与RBD结合表位分析 Fig. 6 RBD-binding epitope analysis of neutralizing antibodies CR3022, P5-22 and P14-44. (A) Structural superposition of ACE2/RBD (PDB: 6M0J) and CR3022/RBD (PDB: 7JN5) complex. (B) Structural superposition of ACE2/RBD (PDB: 6M0J) and P14-44/P5-22/RBD (PDB: 7FCP). The surface of the RBD and RBM structure are colored in cyan and red, respectively. ACE2 is colored in orange. The heavy chain and light chain of CR3022, P14-44 and P5-22 antibody are colored in gray, pink, green, blue, yellow and magenta, respectively. |
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广州实验室和信达生物制药(苏州) 有限公司等对44名SARS-CoV-2恢复期患者的中和抗体进行筛选与鉴定[58]。在筛选的240个克隆子中得到8个具有病毒中和活性的抗体，其中P5-22的IC50值为7.2 ng/mL，仅为LY-CoV016的1/30。P5-22/P14-44抗体“鸡尾酒” (IBI314) 的效果最佳，表现出比LY-CoV016/LY-CoV555更好的VOCs中和活性(IC50=0.79–8.7 ng/mL)，并在小鼠体内显示出低剂量的保护作用。笔者团队成员对P5-22和P14-44与SARS-CoV-2 RBD的复合物晶体结构进行了解析(图 6B)，发现其分别结合在受体结合基序(receptor- binding motif，RBM) 表位和RBD隐藏表位，其中该RBM表位与ACE2结合位点几乎完全重叠，赋予P5-22极佳的病毒中和活性。鉴于礼来公司和再生元制药公司的“鸡尾酒”未能有效保护Omicron突变株的侵染，而Omicron所有的突变位点均不与P5-22和P14-44的热点残基重叠，我们推测IBI314“鸡尾酒”仍能有效中和Omicron突变株，有望将其应用于临床研究，以对抗当前和未来变体的严重威胁。
区别于传统的中和抗体，Deng等[59]提出了一种快速且经济有效的脂质纳米颗粒(lipid nanoparticle, LNP) 包裹的mRNA平台，用于体内传递SARS-CoV-2中和抗体。将两个编码SARS-CoV-2中和单抗HB27的轻链和重链的mRNA包裹于LNP中(mRNA-HB27-LNP)，与原始HB27抗体(0.309 nmol/L) 相比，其靶向SARS-CoV-2 RBD的亲和力常数提高了3倍(0.156 nmol/L)。体内表征表明，相对于原始HB27抗体，静脉注射mRNA-HB27-LNP可导致更长的循环半衰期(约为2倍)。在对小鼠进行一次预防性注射给药后1 d、7 d甚至63 d，皆可保护小鼠免受SARS-CoV-2的攻击。且在密切接触传播模型中，mRNA-HB27-LNP能够以剂量依赖的方式预防SARS-CoV-2在仓鼠之间的感染。该结果突显了基于单抗的mRNA通用平台对于新冠肺炎以及其他各种传染病的预防和治疗的潜力。
Lu等[60]利用鼻腔给药的方式评估了两种广谱中和抗体(F61和H121) 对野生型及多种突变株感染小鼠的保护效果。结果显示F61的有效作用浓度为200 TCID50，而F61/F121抗体“鸡尾酒”为1 000 TCID50。此外，低剂量抗体治疗对Delta和Omicron突变株的致死率具有显著预防性保护作用，同时F61/H121抗体“鸡尾酒”对Omicron的感染显示出良好的中和效果。Zhang等[61]在恢复期患者血浆中筛选到了能同时与野生型SARS-CoV-2、Omicron BA.1和BA.2结合的抗体组合(58G6和55A8)。体外实验证明该抗体“鸡尾酒”表现出协同中和活性，通过鼻腔给药的方式，可有效阻断小鼠体内Omicron突变株的复制。鼻喷式中和抗体药物可用于Omicron突变株以及未来可能出现的突变株的防治，具有广阔的临床应用前景。
4 靶向SARS-CoV-2纳米抗体通过构建和筛选纳米抗体文库是目前获得纳米抗体的主要方式。纳米抗体文库包括天然纳米抗体文库、合成/半合成纳米抗体文库以及免疫纳米抗体文库，其中免疫纳米抗体文库最常见[62]。基于骆驼科动物的纳米抗体是病毒中和抗体的重要候选对象之一，驼源纳米抗体文库分为羊驼纳米抗体文库和骆驼纳米抗体文库。软骨鱼类，尤其是鲨鱼，目前也有用于制备靶向SARS-CoV-2纳米抗体的报道。由于纳米抗体强大的物理化学性质，使其可以实现吸入给药，在对抗呼吸道病毒方面具有应用前景[6]。对目前正在研究靶向SARS-CoV-2的纳米抗体进行了归纳分类(表 2)。
| Library types | Nanobodies | Binding affinity(nmol/L) | IC50 (nmol/L) | Types of virus | References |
| Native nanobody library | H11-H4 | 12.00 | N.A. | − | [63] |
| H11-D4 | 39.00 | N.A. | |||
| H11-H4-Fc | 5.00 | N.A. | |||
| H11-D4-Fc | 18.00 | N.A. | |||
| Nb3-hFc | N.A. | 32.36 | Pseudovirus SARS-CoV-2 WT |
[64] | |
| Tri-Nb3-hFc | N.A. | 4.70 | |||
| Nb91-hFc | N.A. | 54.07 | |||
| Tri-Nb91-hFc | N.A. | 4.89 | |||
| Nb91-Nb3-hFc | N.A. | 1.54 | |||
| Synthesis/semi-synthesis nanobody library |
Nb6 | 0.45 | 3 300.00 | Live virus SARS-CoV-2 WT |
[65] |
| Nb6-tri | ˂0.001 | 0.16 | |||
| mNb6-tri | ˂0.001 | 0.054 | |||
| 1B-3F-2A-Fc | 0.095 | 3.00 | Pseudovirus SARS-CoV-2 WT |
[66-67] | |
| 3F-1B-2A-Fc | 0.047 | 6.44 | |||
| Immune nanobody library (camel-derived) |
Ty1 | 9.00 | 54.00 | Pseudovirus SARS-CoV-2 WT |
[68] |
| Ty1-Fc | N.A. | 0.84 | |||
| VHH E | 1.86 | 48.00 | Live virus SARS-CoV-2 WT |
[69] | |
| VHH U | 21.40 | 185.00 | |||
| VHH V | 8.92 | 142.00 | |||
| VHH W | 22.20 | 81.00 | |||
| MR3 | 1.00 | 26.67 | Pseudovirus SARS-CoV-2 WT |
[70] | |
| Nb21 | ˂0.10 | 0.02 | Live virus SARS-CoV-2 WT |
[72] | |
| Nb89 | 0.11 | 0.15 | |||
| Nb105 | N.A. | 5.07 | |||
| Nb17 | 5.59 | 0.60 | Pseudovirus SARS-CoV-2 WT |
[73] | |
| Bi-Nb17 | ˂0.10 | 0.08 | |||
| Tri-Nb17 | N.A. | 0.02 | |||
| aRBD-2-Fc | 7.96 | 2.68 | Live virus Omicron |
[74-75] | |
| aRBD-5-Fc | N.A. | N.A. | |||
| aRBD-7-Fc | N.A. | N.A. | |||
| aRBD-2-5-Fc | 0.17 | 6.45 | |||
| aRBD-2-7-Fc | ˂0.10 | 28.95 | |||
| Immune nanobody library (shark-derived) |
3B4 | 17.20 | 11.50 | Live virus SARS-CoV-2 WT |
[77] |
| 2C02 | 63.00 | 0.84 | |||
| 4C10 | 49.50 | 0.61 | |||
| N.A. means no experimental data. | |||||
为了能够筛选到高亲和力的纳米抗体，要求天然抗体文库的大小一般要达到109–1010 CFU。结合体外抗体技术，如DNA重组、PCR和随机突变，可以增加互补决定区(complementarity determining regions, CDRs) 的多样性，以及纳米抗体的特异性和亲和力。
Huo等[63]利用天然羊驼抗体文库筛选得到2个能够与RBD结合并阻断RBD与ACE2相互作用的纳米抗体(H11-D4和H11-H4, 图 7)，并发现它们与IgG-Fc结构域融合后可以提高其中和SARS-CoV-2病毒的能力，H11-H4-Fc和H11-D4-Fc的IC50分别为61 nmol/L和161 nmol/L。成功建立了一种从天然抗体文库筛选到亲和成熟并且成功鉴定的快速途径，为应对SARS-CoV-2病毒逃逸提供了新的可能性。Lu等[64]通过筛选天然纳米抗体文库，得到2个靶向S蛋白(Nb82-hFc和Nb91-hFc)、2个靶向RBD (Nb91-hFc和Nb3-hFc)、1个既能靶向S蛋白又能靶向RBD (Nb35-hFc) 的纳米抗体。假病毒中和实验表明Nb91-hFc和Nb3-hFc中和SARS-CoV-2的IC50分别为54.07 nmol/L和32.36 nmol/L。与单价纳米抗体相比，三价Nb91-hFc和Nb3-hFc的IC50值分别为4.89 nmol/L和4.70 nmol/L，较单价抗体分别提高了11.06倍和6.88倍，证明了多价纳米抗体的中和能力更强。该研究同样证明了天然抗体文库可以作为一种潜在的资源，用于快速获得和开发抗病毒纳米抗体。
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| 图 7 H11-D4和H11-H4与RBD结合表位分析 Fig. 7 RBD-binding epitope analysis of H11-D4 and H11-H4 with RBD. (A) Structural superposition of H11-D4/RBD (PDB: 6YZ5) and ACE2/RBD (PDB: 6M0J) complex. (B) Structural superposition of H11-H4 (PDB: 6ZBP) and ACE2/RBD (PDB: 6M0J) complex. The surface of the RBD structure is shown in cyan. ACE2 is shown in orange. H11-D4 and H11-H4 are shown in magenta and chartreuse, respectively. |
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合成/半合成文库不需要动物免疫或大量血液样本，但抗体文库的大小及多样性会影响纳米抗体的开发。由于没有传统IgG中可变重链/可变轻链配对的多样性，骆驼的亲和成熟在更大程度上依赖于体细胞的高突变性。合成/半合成文库利用精确调整CDR区以识别任何特定的抗原，产生足够多样化的文库，能够产生针对任何特定抗原的纳米抗体。
Schoof等[65]通过酵母表面展示技术，在人工合成的抗体文库中鉴定出可阻断S蛋白与ACE2相互作用的纳米抗体，并在此基础上设计了二价和三价的纳米抗体，发现与单价抗体相比，多价抗体显著提高了对SARS-CoV-2的抑制作用。三价纳米抗体(mNb6-tri) 通过与S蛋白结合，直接封闭结合部位和将RBD锁定为非活性构象来阻止ACE2结合(图 8)。尽管到目前为止已经发现了许多其他抗SARS-CoV-2 S蛋白的单克隆抗体和纳米抗体，但很少有比mNb6-tri更加稳定和高效的。因此，高稳定性、有效性和多样化的表位结合提供了一种独特的潜在预防和治疗策略，可以有效限制新冠肺炎大流行的持续伤亡。Dong等[66-67]利用天然文库构建了合成抗体文库，筛选得到抗SARS-CoV-2人源化驼源纳米抗体。通过与SARS-CoV-2 S蛋白的结合实验筛选出了69个特异性纳米抗体，发现这些纳米抗体不仅可以与S蛋白结合，其中15个纳米抗体还可以阻止S蛋白与细胞表面ACE2受体结合，有效抑制了SARS-CoV-2的感染。将这些纳米抗体与人IgG-Fc结合后，显著提高了其抑制SARS-CoV-2感染细胞的作用。该研究证明使用人源化纳米抗体可以克服传统多克隆抗体和单克隆抗体联合治疗的局限性。
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| 图 8 SARS-CoV-2 S蛋白与mNb6复合物结构图 Fig. 8 Diagram of SARS-CoV-2 S protein- mNb6 complex (PDB: 7KKK). S protein trimers are shown in green, magenta, and pink, respectively. mNb6 antibody is shown in blue. |
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免疫抗体文库通常是对数个免疫对象进行数次免疫后利用噬菌体展示等技术建立的抗体文库。免疫文库的大小通常为107 CFU左右，从中筛选到的纳米抗体具有特异性和高亲和力，亲和力可以达到nmol/L甚至pmol/L水平[62]。但是对于免疫对象在免疫过程中患病和死亡的风险，以及个体之间免疫的自然差异等都将使构建免疫抗体文库进一步复杂化。
4.3.1 免疫驼源纳米抗体文库Hanke等[68]利用SARS-CoV-2的S蛋白和RBD对羊驼进行免疫，成功筛选并鉴定了1个来自羊驼的纳米抗体Ty1。Ty1特异性靶向RBD并以高亲和力结合RBD，阻断了RBD与ACE2的结合，起到了封闭ACE2的作用(图 9A)。病毒中和实验表明Ty1中和SARS-CoV-2的IC50为54 nmol/L。同时Ty1可以在细菌中大量表达，为大规模生产提供了机会。因此，Ty1是干预新冠肺炎的一个很好的候选者。Koenig等[69]用SARS-CoV-2 RBD和SARS-CoV-2的灭活病毒分别对羊驼和骆驼进行免疫，成功构建了驼源纳米抗体文库。通过噬菌体展示技术筛选到23个纳米抗体，通过ELISA技术发现其中10个可以与RBD相结合，通过X射线衍射和冷冻电子显微镜分析确定了RBD上与纳米抗体的结合位点，证明了多价纳米抗体可以增强对SARS-CoV-2的中和作用。Li等[70]从驼源纳米文库中得到的纳米抗体MR3与RBD的亲和力常数低至1.0 nmol/L，且对于SARS-CoV-2假病毒有较高的中和活性(IC50= 0.40 μg/mL)。研究发现通过连接序列将单价纳米抗体聚合转换成多价或多特异性的纳米抗体可以进一步改善纳米抗体活性(IC50=12 ng/mL)，比如提高亲和力、延长半衰期等[71]。Xiang等[72]通过蛋白质组学等手段鉴定出大量针对SARS- CoV-2 RBD的高效中和性纳米抗体，并通过将纳米抗体进行串联，发现二价、三价纳米抗体与单价抗体相比能够更高效地抵抗病毒。通过Schoof和Xiang的两项研究发现，三价纳米抗体经过冻干和雾化后仍具有同等的抗病毒活性，使其可以制备成喷雾剂，临床上通过吸入即可抵抗病毒。相对于传统的注射药物，鼻吸入的方式具有极大的便利性。Xu等[73]从美洲骆驼中分离出抗RBD的纳米抗体，从羊驼、单峰骆驼和双峰骆驼中通过设计、克隆得到类似纳米抗体，得到了两组具有高度中和活性的纳米抗体。其中一组通过识别高度保守且很少被人源抗体靶向的RBD区域来抑制病毒突变；另一组则针对RBD-ACE2交界面表位，对于携带E484K或N501Y位点突变的病毒株不具有中和作用，但该同源三聚体纳米抗体则保持了对所有突变株良好的中和活性。该研究表明了多价纳米抗体可以通过两种不同的机制克服SARS- CoV-2的突变，即增加对ACE2的亲和力以及识别人类抗体无法识别的保守表位。
笔者团队利用RBD免疫羊驼，用噬菌体展示技术鉴定了7个具有高稳定性的RBD特异性纳米抗体，与RBD的亲和力KD为2.6–113 nmol/L，其中6个能够阻断RBD-ACE2相互作用。通过与人IgG-Fc融合后显著提高了与RBD结合的亲和力以及对RBD-ACE2的阻断能力。此外，构建的两个非重叠表位的二价纳米抗体(aRBD-2-5、aRBD-2-7) 具有比单价纳米抗体更好地与RBD的结合亲和力(KD值分别为0.059 nmol/L和0.250 nmol/L)[74]。aRBD-2-5-Fc和aRBD-2-7-Fc对5种VOCs均表现出极佳的中和活性，其中aRBD-2-5-Fc中和Beta、Delta和Omicron突变株的IC50约为5.98–9.65 ng/mL。晶体结构解析结果显示(图 9B)，aRBD-2抗体结合在RBM上一保守表位，使其与包括Omicron突变株在内的所有VOCs均具有结合活性。基于这种良好的中和活性，利用小鼠动物模型评价了aRBD-2-5-Fc的抗病毒能力。在1 mg/kg剂量下，aRBD-2-5-Fc完全抑制了SARS-CoV-2原始株感染小鼠的体重下降和死亡，对于感染Omicron突变株同样具有保护作用[75]。综上所述，与RBD保守表位结合的二价纳米抗体对所有测试的SARS-CoV-2突变株呈现广谱的中和活性，有望将其应用于新冠肺炎的预防与治疗。尽管新的SARS-CoV-2突变株可能将继续出现，但纳米抗体是在疫苗失效时预防新冠肺炎导致的危重症甚至死亡的有力工具。
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| 图 9 部分免疫纳米抗体与RBD结合表位分析 Fig. 9 RBD-binding epitope analysis of representative immune nanobodies with RBD. (A) Structural superposition of Ty1/RBD (PDB: 6ZXN) and ACE2/RBD (PDB: 6M0J) complex. (B) Structural superposition of aRBD-2, aRBD-5, aRBD-7 nanobodies with RBD complex. (C) Structural superposition of 3B4/RBD (PDB: 7SPO) and 2C02/RBD (PDB: 7SPP) with ACE2/RBD (PDB: 6M0J) complex. The surface of the RBD structure is shown in cyan. ACE2 is shown in orange. Ty1, aRBD-2, aRBD-5, aRBD-7, 3B4 and 2C02 are shown in green, bright green, yellow, magenta, light green and gray, respectively. |
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在当前的新冠肺炎大流行中，鲨鱼可变区VNAR可以提供一种可行的替代传统单抗用于治疗新冠肺炎的方法。Gauhar等[76]利用噬菌体展示技术从护士鲨免疫抗体文库中鉴定到56个对SARS-CoV-2 S蛋白表现出高亲和力和特异性的纳米抗体，其中10个能够阻断SARS- CoV-2 RBD和N501Y突变株RBD与ACE2的相互作用。体外细胞感染实验也证实了这10个纳米抗体具有中和SARS-CoV-2活病毒的能力(其中6ID10_5、6ID10_6、3ID10_99等6个对病毒的中和效率超过90%)，为鲨源纳米抗体作为现有抗体用于治疗新冠肺炎的辅助手段提供了理论依据。Ubah等[77]从噬菌体展示文库中筛选鉴定了3个针对SARS-CoV-2 RBD的鲨源纳米抗体(3B4、2C02和4C10)，皆能够有效中和假病毒以及SARS-CoV-2活病毒，其有效性可与二价、多价驼源纳米抗体以及传统的单克隆抗体相媲美。如图 9C，3B4和2C02的晶体X射线衍射分辨率分别为1.92 Å和1.96 Å，显示它们识别RBD的不同表位，且都不与ACE2受体界面重叠，具有不同的病毒中和机制，并强调了鲨源纳米抗体中和SARS- CoV-2突变株的可能性。该研究支持了鲨源纳米抗体针对已知疾病和未来可能新发疾病的潜在应用。
5 总结与展望从2019年底至今，新冠肺炎的迅速传播已造成全球超620万人死亡。不仅导致了全球性的卫生健康危机，还严重影响了全球经济的持续发展，所有国家和地区的人们都将面对与SARS-CoV-2长期共存和抗争的客观事实。目前单克隆抗体药物主要适用于轻症和普通型患者，而对于重症和危重症患者的疗效并不明显，因此需要在感染早期用药。另外单克隆抗体药物使用剂量大，生产成本高，也将成为下一步需要考虑的问题。病毒的不断突变也使目前的抗体药物面临着诸多挑战，例如多个处于临床试验的单抗药物对Omicron等突变株均失去不同程度的中和活性。因此应加快广谱性中和抗体药物的研发，这是应对还在不断突变的病毒的有效手段。
对目前的研究进展整理发现，靶向SARS- CoV-2的纳米抗体大多来源于免疫动物为羊驼、骆驼的驼源纳米抗体文库。驼源纳米抗体分子量小(约15 kDa)，可以与抗原发生特异性反应，溶解力强且具备极强的稳定性和重折叠能力，可以识别传统抗体通常无法获得的表位从而避免病毒免疫逃逸。笔者团队针对保守表位制备的广谱性中和纳米抗体对包括Omicron在内的突变株均具有较好中和活性，有望应用于新冠肺炎的预防与治疗，对于全球范围内抵抗此次疫情具有重大意义。
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