科学家研制出能中和黑寡妇毒素的人类抗体
最近審查:02.07.2025

寡妇蜘蛛种类繁多,包括分布于南北美洲的黑色、红色和棕色品种,澳大利亚赤背蜘蛛,以及南非发现的几种纽扣蜘蛛。在欧洲,黑寡妇蜘蛛(Latrodectus tredecimguttatus)分布于地中海地区,但近年来,由于气候变化,这些蜘蛛的分布范围开始扩大。
寡妇蜘蛛咬伤可导致蛛网膜下腔出血(latrodectism),这种病症是由于蜘蛛的毒液(一种名为α-蛛网膜下腔出血的神经毒素)攻击神经系统,并引起剧烈疼痛、高血压、头痛和恶心等症状。黑寡妇蜘蛛咬伤可以用源自马的抗体治疗,但为了提高治疗的安全性,德国的研究人员决定开发完全人源化的抗体。
“我们首次在细胞试验中展示了能够中和黑寡妇毒液的人类抗体,”布伦瑞克工业大学生物学家、发表在《免疫学前沿》杂志上的这项研究的资深作者迈克尔·赫斯特教授说。“这是朝着取代目前用于治疗黑寡妇咬伤后严重症状的马血清迈出的第一步。”
捕捉松鼠
许多被黑寡妇毒蛇咬伤的患者根本得不到治疗,因为抗蛇毒血清是由马蛋白制成的,而这些蛋白对人体来说是外来物质,可能会引起不良副作用。这些副作用包括血清病、对非人源抗血清蛋白的反应以及严重的过敏反应。现有的抗蛇毒血清也是一种未指明的抗体混合物,且不同批次的抗体成分存在差异。尽管存在这些缺点,这种抗蛇毒血清仍然是目前最有效的治疗选择。
“我们希望用重组人抗体替代马血清,以便为患者提供更好的产品,并避免使用马来生产血清,”胡斯特说。为此,科学家们使用了一种名为抗体噬菌体展示的体外技术。
“这种方法利用了极其多样化的基因库,其中包含超过100亿种不同的抗体。从如此丰富的抗体多样性中,噬菌体展示技术可以挑选出能够与目标靶标(在本例中是毒素)结合的抗体,”Hoost解释说。
由于人类抗体的DNA序列已知,以这种方式产生的抗体可以反复复制,且质量相同。它们还可以改善动物福利,因为马不需要进行免疫和采血来产生黑寡妇抗毒素。
抗体优化
Khust 团队开发了可用于开发治疗性抗体的候选抗体。在 75 种抗体中,共有 45 种在体外表现出对 α-蛛毒素的中和作用。一种名为 MRU44-4-A1 的抗体表现出极高的中和作用。
令研究人员感到惊讶的是,只有两种抗体对其他寡妇蜘蛛的毒液有效。“为了开发针对所有蛛毒素(而不仅仅是欧洲黑寡妇毒素)的潜在治疗方法,我们需要进一步改进交叉反应抗体,”Hoost强调。研究人员还指出,在临床试验开始之前,还需要进一步的临床前步骤来评估这些抗体的有效性。
“在另一个项目中,我们展示了开发用于治疗白喉的人体抗体,这些抗体在体内研究中表现出了有效性。我们打算采取同样的措施来开发针对黑寡妇毒液的抗体。这一点尤为重要,因为随着蜘蛛入侵新的栖息地,未来几年,蛛形纲中毒的发病率和对替代治疗方案的需求可能会增加。”胡斯特总结道。