一种基于羊驼抗体的新型分子——纳米抗体NbE,能够通过竞争性结合μ-阿片受体(MOR),有效阻断阿片类药物与大脑受体的结合,从而逆转成瘾和过量用药的致命效应。该研究由日内瓦大学团队主导,成果发表于《自然·通讯》。
阿片类药物(如吗啡、芬太尼)是强效镇痛药,但因其高度成瘾性和呼吸抑制等副作用,全球每年导致近50万人死亡。现有拮抗剂纳洛酮虽能急救,但作用时间短、需多次给药。日内瓦大学Miriam Stoeber团队发现,羊驼来源的纳米抗体NbE能以极高亲和力与MOR结合,持久阻断阿片类药物活性,且不易被代谢清除。
纳米抗体NbE的独特机制
研究通过冷冻电镜解析了NbE与MOR复合物的高分辨率结构,发现NbE的互补决定区(CDR3)插入受体正构位点,形成稳定的氢键和疏水相互作用,从而竞争性抑制阿片类药物结合。这种结合模式具有高度选择性,仅靶向μ-阿片受体,避免影响δ和κ受体,减少副作用。
微型化分子的开发
为克服纳米抗体分子量大、生产成本高的问题,团队与布鲁塞尔大学合作,基于NbE的关键结合区域(CDR3环)设计了一系列环肽模拟物。这些微型分子在体外实验中保留了与MOR的高亲和力,并能有效阻断芬太尼诱导的G蛋白信号通路。相比纳洛酮,这些分子具有更长的作用时间,有望成为更优的过量急救药物。
“我们的新分子不仅能逆转阿片类药物的有害副作用,还可能用于长期成瘾治疗,通过持续阻断受体减少渴求,”Stoeber表示。下一步将优化分子的血脑屏障穿透能力,并开展动物模型验证。
参考文献: Jun Yu, et al. Structural basis of μ-opioid receptor targeting by a nanobody antagonist. Nature Communications. 2024. DOI: 10.1038/s41467-024-52947-6.