Cell：从结构上详细阐明单结构域骆驼抗体可强效中和包括SARS

这些研究人员还发现这种靶向SARS-CoV RBD的VHH与SARS-CoV-2 RBD发生交叉反应，并且可以阻断受体结合界面。在将这种VHH进行基因改造后成为二价Fc融合蛋白后，他们证实这种交叉反应性的VHH也可以中和携带SARS-CoV-2 S蛋白的假病毒。他们进一步证实这种VHH-Fc融合蛋白可以在工业标准的CHO细胞系统中高产量产生，这表明作为正在进行的COVID-19大流行的潜在治疗试剂，它值得进一步研究。

由此可见，这些研究人员从接受融合前保持稳定的MERS-CoV和SARS-CoV S蛋白免疫的美洲驼中分离出两种具有强效中和能力的VHH，并对它们进行了表征。这两种VHH能够与各自S蛋白的RBD高亲和力地结合，能够在体外中和表达各自S蛋白的假病毒。就他们所知，人们之前还没有分离和表征SARS-CoV S蛋白特异性的VHH。几种MERS-CoV S蛋白特异性的VHH已经被描述，它们都是靶向RBD的。这几种VHH中的一些也已被报道可以阻断DPP4结合，非常类似于MERS VHH-55。通过解析出这两种新分离的VHH与各自的病毒靶点形成复合物时的晶体结构，他们提供了关于表位结合及其中和机制的详细见解。

人们已描述了一些靶向RBD的常规抗体能够中和SARS-CoV或MERS-CoV。MERS VHH-55的表位与一些靶向MERS-CoV RBD的抗体中的几种---包括C2、MCA1、m336、JC57-14、D12、4C2和MERS-27---的表位重叠。除了最近描述的也能结合SARS-CoV S蛋白和SARS-CoV-2 S蛋白的CR3022之外，SARS VHH-72的表位与任何之前描述的抗体的表位没有明显重叠。

然而，与SARS VHH-72不同，CR3022不能阻止ACE2结合，并且它缺乏中和SARS-CoV-2的活性。尽管表位部分重叠，但是这种功能上的差异可能是由于这两种抗体采用的接近角度不同。鉴于SARS VHH-72以纳摩尔解离常数（nanomolar KD）结合到SARS-CoV S RBD的一部分表现出较低变异的序列上，而且正如它与WIV1-CoV和SARS-CoV-2 RBD存在交叉反应性所证实的那样，它可能广泛地结合来自其他SARS-CoV样病毒的S蛋白。

这些研究人员表明，通过基因改造构建出二价VHH-72-Fc融合蛋白，他们可以补偿单价SARS VHH-72的相对较高的解离常数。这种二价分子在瞬时转染的ExpiCHO细胞中表达良好(~300 mg/L)，并且能够在体外中和表达SARS-CoV-2 S蛋白的假病毒。在未来利用现有的文库和SARS-CoV-2 S进行的筛选工作可能会产生更强的中和剂。

由于VHH内在的热稳定性和化学稳定性，它们已被研究作为一类潜在的治疗性药物来对抗多种疾病。之前已经报道了几种靶向HIV和流感病毒的VHH，并且有多种靶向RSV的VHH已经被评估。通过雾化喷雾给送这些分子的可能性在呼吸道病原体的情况下特别有吸引力，这是因为VHH理论上可以直接被吸入到感染部位，以最大限度地提高它们的生物利用度和功能。鉴于目前缺乏治疗MERS、SARS和COVID-19的方法，以及与冠状病毒疫情大爆发相关的破坏性影响，人们急需预防性和治疗性的干预措施。这些研究人员希望MERS VHH-55、SARS VHH-72和VHH-72-Fc因具有良好的生物物理特性和强大的中和能力，可以作为科学家们的有用试剂和潜在的候选治疗性药物。（100医药网 100yiyao.com）

参考资料：

Daniel Wrapp et al. . Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.04.031.