基于mRNA-脂质纳米颗粒技术的抗立克次体感染纳米抗体开发研究

研究人员针对立克次体在宿主细胞内逃逸抗体清除的难题，开发了靶向Ehrlichia chaffeensis效应蛋白Etf-2的纳米抗体（VHHs），通过mRNA-LNP递送系统实现细胞内表达，显著抑制了病原体在细胞和小鼠模型中的感染。该研究为治疗人类单核细胞埃立克次体病（HME）提供了新型精准治疗策略。

　　

立克次体病在全球范围内呈现上升趋势，其中由Ehrlichia chaffeensis引起的人类单核细胞埃立克次体病（HME）尤为棘手。这类病原体擅长"潜伏"在宿主细胞内，使得传统抗体和药物难以触及，导致40-63%的患者需要住院治疗，老年人和免疫功能低下者的死亡率高达3%。更令人担忧的是，目前尚无FDA批准的疫苗，而抗生素治疗若被延误往往造成严重后果。

面对这一挑战，美国俄亥俄州立大学兽医学院（The Ohio State University College of Veterinary Medicine）的研究人员独辟蹊径，将目光聚焦在病原体的"秘密武器"——IV型分泌系统效应蛋白Etf-2上。这种蛋白能劫持宿主细胞的RAB5-GTP，阻止吞噬体与溶酶体融合，为细菌创造安全的繁殖环境。研究人员创新性地结合纳米抗体技术和mRNA-LNP递送平台，开发出能在细胞内"精准打击"Etf-2的新型疗法，相关成果发表在《Journal of Biomedical Science》上。

研究团队采用了多项关键技术：通过噬菌体展示和酵母双杂交筛选靶向Etf-2C的纳米抗体；利用免疫共沉淀和荧光显微技术验证纳米抗体与Etf-2的相互作用；采用表面等离子共振（SPR）测定结合亲和力；建立EtpE-C包被珠内化模型模拟感染过程；最终通过mRNA-LNP递送系统在细胞和小鼠模型中评估治疗效果。

【Development of mRNA-lipid nanoparticle intrabodies against rickettsial infection】

研究人员首先从合成的人源化VHH噬菌体展示库中筛选出15种能与Etf-2C结合的纳米抗体，其中10种在哺乳动物细胞中稳定表达。通过免疫共沉淀实验发现，A44和A123能特异性阻断Etf-2与内源性RAB5的结合，而其他8种纳米抗体虽能结合Etf-2但不影响其功能。

【Anti-Etf-2 VHH clones that block between Etf-2-GFP and endogenous RAB5】

SPR分析显示，具有抑制功能的A44和A123与Etf-2C的结合亲和力（K_D分别为710 nM和175 nM）显著高于无抑制活性的A171（K_D=3480 nM）。关键的是，A44通过识别Etf-2的Gln指（Q245）发挥作用，而A123需要同时识别Arg指（R188）和Gln指，这种差异暗示了二者可协同作用。

【Effects of A44 and A123 on Etf-2 localization to endosomes with constitutively active RAB5 and endosome maturation】

在RF/6A细胞模型中，A44和A123能阻止Etf-2-GFP定位到RAB5^CA标记的早期内体上。更令人振奋的是，在EtpE-C包被珠内化实验中，这两种纳米抗体促进了RAB5从内体的解离，使内体正常成熟为晚期内体，而对照纳米抗体A171无此效果。

【Effects of an mRNA-LNP encoding A44 or A123 on E.chaffeensis infection】

研究高潮在于mRNA-LNP递送系统的成功应用。体外实验显示，A44和A123 mRNA-LNP处理使HEK293细胞的感染率显著降低；小鼠模型中，静脉注射纳米抗体mRNA-LNP后，血液、肝脏和脾脏的细菌载量均明显下降，且未观察到不良反应。

这项研究开创性地将纳米抗体技术与mRNA-LNP平台相结合，解决了传统抗体无法靶向细胞内病原体的难题。特别值得注意的是，A44和A123通过不同机制作用于Etf-2的TBC样结构域，这种"双管齐下"的策略为应对病原体耐药性提供了新思路。该技术路线不仅适用于埃立克次体病，还可拓展至其他胞内病原体感染的治疗，代表着精准抗感染治疗的重要突破。随着递送系统的进一步优化，这种"可编程"的纳米抗体疗法有望成为对抗顽固性细胞内感染的新武器。