AAV 介导纳米抗体生物制剂：结肠炎治疗新希望

2025-04-08 18:32

为解决纳米抗体体内持久性问题，研究团队采用了腺相关病毒（AAV）介导的基因转移方法，即 AAVnano。

在生物医药的探索之路上，每一项新的研究突破都可能为人类健康带来新的曙光。今天，我们要聚焦一项发表于《Journal of Nanobiotechnology》的前沿研究，它为结肠炎的治疗开辟了新思路。

炎症 "风暴" 中的关键靶点

炎症性肠病（IBD），如溃疡性结肠炎和克罗恩病，给众多患者带来了痛苦。在 IBD 的发病机制中，细胞外 ATP（eATP）水平在细胞应激或损伤时会迅速升高，作为危险信号分子，通过嘌呤能 P2X7 受体引发免疫反应。

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图1.为 P2X7 受体的结构示意图，其作为配体门控离子通道，在 eATP 结合后会发生构象变化，启动下游免疫反应信号通路。

P2X7 受体广泛表达于免疫和非免疫细胞，在肠道炎症中扮演着重要角色。已有研究表明，克罗恩病患者结肠上皮和固有层中 P2X7 表达上调，在大鼠的葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的结肠炎模型中也是如此。相反，P2X7 缺陷小鼠在 DSS 和三硝基苯磺酸（TNBS）诱导的结肠炎模型中，黏膜炎症明显减轻。这一系列发现都指向 P2X7，使其成为 IBD 治疗的潜在重要靶点。

纳米抗体 "小身材，大能量"

传统的 P2X7 抑制剂存在特异性低、副作用大、体内半衰期短等问题。此时，纳米抗体登场了。纳米抗体是骆驼科动物产生的仅由重链组成的抗体的单抗原结合域，具有独特优势。

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图2.展示纳米抗体的结构，相比传统抗体，其结构简单，仅包含一个可变结构域（VHH），却能高效识别并结合抗原，且稳定性好、组织穿透性强。

研究人员开发出了能阻断（13A7）或增强（14D5）P2X7 离子通道功能的纳米抗体。此前研究证实，系统性注射基于 13A7 的生物制剂可阻断小鼠 T 细胞和巨噬细胞中的 P2X7 激活，改善实验性肾小球肾炎和过敏性接触性皮炎。但美中不足的是，需要每三天注射一次以维持血液中纳米抗体的有效浓度。

AAV：高效的纳米抗体 "投递员"

为解决纳米抗体体内持久性问题，研究团队采用了腺相关病毒（AAV）介导的基因转移方法，即 AAVnano。AAV 载体具有诸多优点，如能在体内长期以游离体形式表达转基因，降低突变插入风险；无致病性、物理稳定性好、可感染非分裂细胞；相比其他病毒载体，免疫原性低、易于生产和滴定且操作安全，还有多种衣壳血清型可选择性靶向特定组织。

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图3.呈现 AAV 载体进入细胞后，携带的编码纳米抗体生物制剂的基因在细胞内表达，进而产生纳米抗体发挥作用的过程。

研究人员构建了编码纳米抗体生物制剂的 AAV 载体，如编码 13A7 - Fc（阻断 P2X7 功能）和 14D5 - dimHLE（增强 P2X7 功能）的载体。

实验见证奇迹

1. AAVnano 对 P2X7 功能的精准调控

通过肌肉注射不同的 AAV 载体，研究人员发现，注射编码 13A7 - Fc 或 14D5 - dimHLE 的 AAV 载体，能在注射后 15 天至 120 天内，以剂量依赖的方式有效调节 P2X7 功能。如 AAV - 13A7 - Fc 能显著阻断 P2X7 功能，而 AAV - 14D5 - dimHLE 在低 ATP 浓度下可增强 P2X7 活性。

2. 结肠炎模型中的显著疗效

在 DSS 诱导的急性和慢性结肠炎小鼠模型中，AAV - 13A7 - Fc 展现出强大的治疗潜力。接受 AAV - 13A7 - Fc 治疗的小鼠，疾病活动指数（DAI）在 DSS 给药后第 7 天开始显著低于对照组，结肠长度和炎症体征得到改善，组织学分析显示黏膜和黏膜下免疫细胞浸润及隐窝损伤减轻。同时，AAV - 13A7 - Fc 还能减少 DSS 处理小鼠结肠中趋化因子和促炎细胞因子的表达，如 CXCL9、CXCL10、CCL2、IFNγ、IL - 1β、IL - 6、IL - 17、IL - 22 等。

前景展望

这项研究意义非凡，它验证了 AAVnano 方法在体内调节 P2X7 功能的有效性，确认了 P2X7 作为药物靶点的重要性。更重要的是，提示了基于纳米抗体的生物制剂在治疗 IBD 及其他慢性炎症性疾病方面的巨大潜力。虽然目前仍有一些问题有待探索，如纳米抗体生物制剂的治愈效果及确切细胞靶点等，但这一研究无疑为未来的治疗策略指明了新方向。相信在科研人员的不懈努力下，基于纳米抗体的创新疗法将为结肠炎患者带来更多治愈的希望，让我们共同期待那一天的到来！

参考文献：

Catalina Abad, Mélanie Demeules, Charlotte Guillou, Henri Gondé, Rachid Zoubairi, Yossan‑Var Tan, Carolina Pinto‑Espinoza, Waldemar Schäfer, Anna Marei Mann, Valérie Vouret‑Craviari,Friedrich Koch‑Nolte and Sahil Adriouch; Administration of an AAV vector coding for a P2X7-blocking nanobody-based biologic ameliorates colitis in mice; Journal of Nanobiotechnology; (2024) 22:27; https://doi.org/10.1186/s12951-023-02285-4