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英国巴斯大学和生物制药公司UCB的研究人员发现了一种生产微型抗体的方法，为一种潜在的新型疾病治疗方法开辟了道路。

到目前为止，最小的人造抗体(称为单克隆抗体，或mAbs)来自美洲驼、羊驼和鲨鱼，但是从牛的免疫细胞中分离出来的突破性分子要小五倍。这是由于牛抗体的一个不寻常的特点，称为球形结构域（knob domain）。

这种新型抗体的微小尺寸具有巨大的潜在医学意义。例如，它们可能与病原体上常规抗体分子无法抓住的位置结合，从而引发入侵微生物的破坏。它们还可以进入体内较大的抗体无法进入的部位。

抗体由氨基酸链(蛋白质的组成部分)组成，这些氨基酸链以环状结构连接在一起。链中的环状结构被称为互补确定区域，与抗原目标结合，从而激活免疫系统。牛的抗体比大多数抗体更偏向环状，约10%的抗体含有球形区域这是颚脊椎动物独有的特征。这些紧密包裹的小环被呈现在远离其他环的蛋白质柄上，被认为在结合中起着关键作用。

球形结构域引起轰动的原因很简单：从抗体的其余部分分离出来的这些环扩展可以自主地发挥作用，有效地制造微小的抗体，可以紧紧地结合在目标上。

巴斯生物和生物化学系的Jean van den Elsen教授参与了这项研究，他说这一发现令人惊讶。“这些球形结构域能够结合它们的目标作为完全抗体，所以实际上我们已经能够第一次把抗体小型化。”

这些新分子是巴斯大学和全球生物制药公司UCB合作项目的一部分。它们是由注射了抗原(异物颗粒)而产生免疫反应的牛产生的。通过对产生抗体的B细胞进行分类和“深度测序”，从牛身上提取天然抗体。产生的抗体随后在实验室的人体细胞培养中制造出来。

常规抗体是人体对感染的自然反应的一部分，而单克隆抗体则是在感染已经形成，患者在没有帮助的情况下难以战胜感染时使用的。在过去的几十年里，单克隆抗体已经成为各种疾病的有效治疗手段，包括癌症、自身免疫性疾病和严重的病毒感染。人们希望小型化单克隆抗体最终将参与一系列药物治疗。

巴斯研究人员采用的激发奶牛免疫反应的抗原被称为C5, C5在许多人类疾病(包括COVID-19)中起作用，在这些疾病中存在炎症反应。

这些新的单克隆抗体不仅在体积上比常规单克隆抗体有优势，而且它们更健壮，这意味着能保持更长的稳定时间。

van den Elsen教授说:“它们的结构非常坚固、紧密。”“因此，它们不仅比其它抗体更容易到达目的地，而且可能有更长的保质期。”

该论文的第一作者，巴斯大学的博士生，UCB的生物化学家Alex Macpherson补充说:“抗体药物发现是一个已经确立的领域，但这项研究打开了全新的机会。这些微型抗体有巨大的潜在用途。”

UCB的免疫学研究员和该项目的负责人Alastair Lawson说:“这项研究发现了迄今为止最小的临床相关抗体片段，我们对它们的潜力感到非常兴奋。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源：

https://phys.org/news/2020-09-field-smaller-world-tiniest-antibodies.html