BESA THURSDAY 比薩攝食日(二十八) 大羊駝抗體能抵擋COVID-19？！
撰文/ 陳芸萱
編輯/ 吳雨靜
圖/ 吳雨靜
COVID-19疫苗現況
COVID-19已經延燒全球超過一年之久，隨著各路科學家紛紛完成疫苗的開發，世界各國也加快速度為國人施打疫苗，期盼能抑制疫情的擴散，讓生活重回軌道。根據網站「世界數據」 (Our World in Data) 的統計，截至2021/01/16為止，全球已有將近四千萬劑的疫苗被施打 [1] 。
這些疫苗又可分為以下種類 [2, 3] ：
除此之外，近年來也有研究團隊發現大羊駝 (Llamas) 可以自行產生抗各種冠狀病毒的抗體！
大羊駝 (Llamas) 簡介
大羊駝主要棲息在玻利維亞的高原上，與一般我們常在動物園見到的羊駝 (Alpaca) 有一些外觀上的不同 (Figure 1) 。
Figure. 1 [4]
當病原體入侵大羊駝時，牠們的免疫系統會產生兩種形式的抗體，其中一種類似人類的抗體另一種是比一般抗體分子量小的特殊抗體。大羊駝所產生較小的抗體稱為單域抗體 (single-domain antibodies) 或奈米抗體 (nanobodies) ，這種單域抗體可以直接進入人體肺部來對抗病原體 [5] 。
大羊駝的單域抗體 - VHH抗體
大羊駝的單域抗體，其結構只有變異區的重鏈 (the variable region of a heavy chain) (Figure 2)，不含輕鏈，又稱VHH抗體。與傳統抗體 (如：IgG、Fab) 相比，VHH抗體分子量小，與特異抗原結合的親和力更高、穩定性強、也易於重組，常用來做抗病毒研究 [7]。
Figure 2 [6]
VHH抗體發展
2016年，科學家將SARS-CoV-1 (SARS冠狀病毒) 與MERS-CoV (MERS冠狀病毒) 的S蛋白 (棘狀蛋白, spike protein) 注射入大羊駝體內。六周後，將其血液進行分離並取得VHH72抗體。他們發現VHH72、55可分別與這兩種病毒的S蛋白緊密結合，進而有效中和 (neutralize) 病毒。
研究團隊分析了VHH72與病毒表位 (epitopes) 的晶體結構，發現中和的可能機轉來自於RBDs (receptor binding domain) 的構型，且VHH72對於SARS-CoV-1和SARS-CoV-2 (新型冠狀病毒) 具有交叉反應性。團隊將VHH72製成雙價人類IgG Fc融合片段後，發現可以中和 SARS-CoV-2 假型病毒* (pseudoviruses)，對於治療COVID-19有很大的潛力 [8] 。
*假型病毒：經過基因工程改造，將病毒棘狀蛋白帶到不會使人致病的病毒表面。
目前研究團隊正著手進行進一步的動物試驗，這類型的抗體藥除了能在感染前用作預防保護之外，也可用於治療，減輕疾病的危害。
期待未來能發展出治療COVID-19的特效藥。
※參考資料：
1. Cumulative COVID-19 vaccination doses administered | Our World in Data https://ourworldindata.org/covid-vaccinations
2. 3款新冠疫苗備受期待！台大醫分析利弊一次看 | Heho健康https://heho.com.tw/archives/148782
3. 4 大 COVID-19 疫苗大解密！ | Gene Online https://geneonline.news/index.php/2021/01/04/4-covid-vaccine/
5. A COVID-19 treatment inspired by llamas | Fierce Biotech https://www.fiercebiotech.com/research/a-covid-19-treatment-inspired-by-llamas
6. Hybribody https://www.hybribody.com/contenu/synthetic-vhh-library-menu/take-advantage-of-vhh-antibody-properties
8. Structural Basis for Potent Neutralization of Betacoronaviruses by Single-Domain Camelid Antibodies, Cell, Volume 181, Issue 6, 11 June 2020, Pages 1436-1441
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