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近年来，抗逆转录病毒疗法（ART）在抑制HIV复制方面取得了显著进展，显著延长了艾滋病患者的寿命，但该疗法同时也带来了严重的副作用，并导致大量耐药病例的出现。CD4作为HIV进入宿主细胞的主要受体，一直是HIV药物研发的重点靶点。然而，目前唯一的CD4抗体药物在抑制HIV病毒的广谱性和效率上仍存在不足，长期应用会导致耐药性的产生。因此，探索更有效、更广谱的中和抗体成为当务之急。

近日，南京大学医学院吴稚伟、吴喜林的课题组在这一领域取得了重要突破。基于课题组原创性的纳米抗体发现和工程改造平台，他们通过羊驼免疫和高通量噬菌体展示技术，成功从羊驼体内分离出一系列CD4纳米抗体。其中，Nb457在治疗HIV感染方面展现出巨大潜力，在检测的代表全球117株HIV假病毒里，只有一株病毒不能抑制，广谱性为99.1%，抗病毒活性为pM级，Nb457纳米抗体的广谱性和抗病毒活性明显优于现有的HIV中和抗体。

尤为引人注目的是，在HIV-1活病毒测试中，虽然Nb457和现有的CD4抗体药物（Iblizumab）都无法实现病毒的完全中和，但经过工程化改造的“乌纱帽”型三聚体纳米抗体Nb457-NbHSA-Nb457却实现了病毒的100%完全抑制。这一发现提示新型的“乌纱帽”型工程改造后的纳米抗体可以更好的抑制病毒感染同时不易引发HIV的病毒耐药逃逸。

基于前期构建的HIV感染的免疫系统人源化小鼠，课题组进一步开展了Nb457的体内药效评估实验和耐药实验；实验结果显示，“乌纱帽”型三聚体纳米抗体Nb457-NbHSA-Nb457的治疗效果显著，在一些治疗小鼠中几乎检测不到HIV病毒，并未观察到耐药突变。这表明“乌纱帽”型Nb457纳米抗体明显降低了病毒逃逸的可能性，极大地避免了耐药性的产生，同时也说明“乌纱帽”Nb457纳米抗体可以作为一种极有前途的HIV候选药物。

为了深入解析纳米抗体的作用机制，研究团队还进行了晶体结构解析。他们观察到Nb457通过与CD4结合，诱导了CD4的D1结构域构象改变，从而有效地阻碍了HIV-1的gp120与CD4细胞的结合。同时，他们发现Nb457的表位位于MHC-II结合位点的另一侧，避免了对MHC-II结合的干扰，进一步实验结果也验证了这一点，表明Nb457具有良好的安全性。