传统小分子药物面临疗效有限、脱靶副作用和靶点“难成药”等困境。Nature Communications发表的一项研究探索了全新路径:使用工程化的单域抗体——纳米抗体治疗抑郁症。 研究团队针对新近发现的代谢型甘氨酸受体(mGlyR)开发了高选择性纳米抗体Nb20。mGlyR在抑郁症患者大脑中表达显著上调,是压力易感性的关键分子。通过鼻腔非侵入性给药,Nb20在应激诱导的抑郁小鼠模型中产生了快速且持久的抗抑郁效果。 这项研究标志着生物制剂精神疾病治疗领域的应用迈出了重要一步。

纳米抗体可以理解为"微型导弹",是从骆驼科动物体内分离出的一种小型单域抗体,体积仅为传统抗体的十分之一,具有靶向精准、组织穿透力强、稳定性好等优点,近年来在肿瘤和自身免疫病的治疗中已展现出巨大潜力。

研究概况

1. 筛选出精准靶向mGlyR的纳米抗体(Nb20)

研究人员先用mGlyR蛋白免疫骆驼,刺激其产生抗体,然后从血液中提取基因信息,构建了一个"抗体库"。通过反复筛选,最终找到了一个能与mGlyR紧密结合的纳米抗体,命名为Nb20。

实验显示,Nb20与mGlyR的结合具有高度特异性,亲和力达到纳摩尔级别(非常强),且不影响受体原有的配体结合位点。

2. 弄清Nb20的作用机制

mGlyR的工作机制比较特殊:它本身不直接传递信号,而是通过调节一个叫"RGS7/Gβ5"的蛋白复合物来影响神经元活动。简单来说,mGlyR就像这个复合物的"开关"。

研究发现,Nb20与mGlyR结合后,改变了受体的空间构象,让RGS7/Gβ5复合物中的"活性单元"(RGS结构域)变得松散、无法正常工作。结果是,下游信号通路被"放开",神经元更容易兴奋。这与敲除mGlyR的效果一致,也解释了为什么Nb20可能有抗抑郁作用。

为了看清这个过程,研究团队还用冷冻电镜技术拍下了mGlyR与Nb20结合的"分子照片",分辨率达到原子级别,直观展示了二者的结合位置和结构变化。

3. 动物实验验证抗抑郁效果

实验一:脑室注射

直接向小鼠脑内注射Nb20,24小时后进行行为测试。

结果显示,与对照组相比,Nb20处理的小鼠在大理石掩埋测试中掩埋的大理石数量明显减少,在悬尾实验和强迫游泳实验中的不动时间显著缩短,提示抑郁样行为得到改善。综合多项行为指标计算出的情绪评分也证实Nb20组小鼠的整体情绪状态更佳。值得注意的是,这一效应至少持续两周,且不影响小鼠的运动能力,排除了行为改变源于运动功能变化的可能性。

实验二:鼻腔给药(更接近临床)

先用21天慢性不可预知应激建立抑郁小鼠模型,然后通过鼻腔给予Nb20、无活性的突变型Nb20*或经典抗抑郁药氯胺酮。

结果显示,经鼻给予Nb20能够显著改善应激小鼠的抑郁样行为,其效果与经典快速抗抑郁药氯胺酮相当,而无法结合mGlyR的突变型Nb20*则无效,证实了效果的靶点特异性。此外,Nb20还能使应激诱导升高的皮质酮水平恢复正常,进一步支持其对应激系统的调节作用。值得注意的是,Nb20在雄性和雌性小鼠中均表现出抗抑郁效果,提示其可能具有跨性别的适用性。

4. 探索对神经元的影响

研究人员从接受Nb20处理的小鼠大脑中切片,记录前额叶皮层神经元的电活动。结果显示:Nb20处理的神经元更容易被激活(放电更多);引发首次放电所需的电流更小(阈值降低),而突变型Nb20*无此效果。

这说明,Nb20确实通过作用于mGlyR来调节神经元兴奋性,这可能与其抗抑郁作用有关。

研究的临床意义

传统抗抑郁药主要作用于单胺类神经递质系统(如5-羟色胺、去甲肾上腺素),而本研究开辟了"免疫疗法"治疗抑郁症的新方向,靶点mGlyR是全新的。

研究人员开发的这种能精准靶向mGlyR的纳米抗体Nb20,通过鼻腔给药就能在小鼠身上快速、持久地缓解抑郁症状,效果堪比氯胺酮,为抑郁症治疗带来了全新的思路和希望。

  1. 无创给药前景好:鼻腔给药不仅无创,还能绕过血脑屏障直接将药物送达大脑,患者依从性更高。研究表明,纳米抗体可以通过嗅觉神经通路进入中枢。

  2. 起效快、效果持久:单次给药后24小时即见效果,至少持续两周,有望解决现有药物起效慢的痛点。

  3. 精准靶向、副作用小:纳米抗体对mGlyR高度特异,理论上对其它受体影响小,安全性更好。

  4. 可能改善认知功能:初步数据显示,Nb20还能提高小鼠对新物体的识别能力,提示对抑郁伴随的认知障碍可能有改善作用。

参考文献

Laboute, T., Zucca, S., Sial, O.K. et al.Targeting mGlyR with nanobodies for depression.Nat Commun17, 831 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68339-x

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