"移动屏障"新策略:抗肌红蛋白兔单抗在横纹肌溶解/挤压综合征相关急性肾损伤中的急救突破

【字体: 时间:2025年01月27日 来源:Nature Communications

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  本研究针对横纹肌溶解(RM)/挤压综合征(CS)相关急性肾损伤(AKI)缺乏早期现场治疗手段的临床难题,开发了具有高特异性、高亲和力的抗肌红蛋白(Mb)兔单克隆抗体(RabMAb)。通过建立"移动屏障"概念,该抗体能有效中和循环系统中过量的游离Mb,阻断其通过肾小球滤过屏障,同时促进巨噬细胞对Mb的吞噬作用。在兔和小鼠模型中,单次给药即可显著改善肾功能并提高生存率,治疗效果可持续14天,为重大伤亡事件的"黄金72小时"急救窗口提供了创新解决方案。

  

在自然灾害频发和运动损伤常见的今天,横纹肌溶解(RM)和挤压综合征(CS)导致的急性肾损伤(AKI)已成为威胁生命的重大医学挑战。当肌肉组织遭受创伤或代谢异常时,大量肌红蛋白(Mb)涌入血液循环,这些"分子炮弹"会穿透肾小球滤过屏障,在肾小管形成管型并引发氧化应激,最终导致肾功能衰竭。尽管血液净化等技术有所应用,但在灾区或事故现场,缺乏便携有效的早期干预手段,使得RM/CS-AKI死亡率居高不下——这就像面对洪水时只有大型抽水机却缺少应急沙袋。

中国医学科学院北京协和医学院放射医学研究所的研究团队另辟蹊径,从抗体工程学角度提出创新性的"移动屏障"概念。他们研发的抗Mb兔单克隆抗体(RabMAb)如同精准的"分子捕手",能与游离Mb形成150kD的大分子复合物,物理性阻断其通过69kD孔径的肾小球滤过屏障。这项发表于《Nature Communications》的研究显示,该抗体具有0.9409 pM的超高亲和力,且在小鼠、大鼠、兔和人类Mb间存在交叉反应性,为跨物种应用奠定基础。

研究采用多组学技术联用的策略:通过表面等离子共振(SPR)测定抗体亲和力;建立同源(兔)和异源(小鼠)动物模型验证疗效;采用荧光标记示踪技术观察抗体体内分布;结合肾功能指标检测和病理分析评估治疗效果。特别值得注意的是,团队开发了新型HTC-sinistrin肾小球滤过率(GFR)实时监测系统,实现了治疗效果的动态量化评估。

Medium animal RM/CS-AKI模型兔的救治

在体重2kg的新西兰大白兔模型中,单次静脉注射1mg/kg抗Mb RabMAb后24小时,尿Mb含量下降90%(p<0.0001)。Western blot和免疫组化显示,肾组织Mb沉积减少约85%,肾小管管型形成显著改善。血清肌酐(Cr)和尿素氮(BUN)水平恢复近正常值,GFR提升3.2倍,证实抗体能有效保护肾功能。

抗Mb RabMAb的作用机制

体外实验揭示,抗体通过双重机制发挥作用:一方面,0.2mg/mL的抗Mb RabMAb可使肾小管上皮细胞(TECs)的Mb摄取量降低76%,直接阻断其细胞毒性;另一方面,该抗体能加速巨噬细胞对Mb的吞噬——免疫复合物在2-4小时内被RAW 264.7细胞完全内化,较单纯Mb的代谢速度提升6倍。动态观察显示,抗体主要靶向损伤肌肉和肾脏,在心、脑等关键器官无蓄积。

急救应用的优化验证

团队系统评估了给药方案:0.1mg/kg为最小有效剂量;静脉(i.v.)、腹腔(i.p.)、肌肉(i.m.)和皮下(s.c.)注射均有效;在损伤前24小时至后24小时的"时间窗"内给药均可获得显著保护效果。药代动力学显示抗体半衰期达8-11天,远超急救所需的72小时窗口期。

长期疗效与安全性

随访14天的数据显示,单次给药可持续抑制肾纤维化进程,胶原III沉积减少62%。重要器官病理检查未发现毒性反应,qPCR证实血管内皮激活标志物P-selectin和Vcam-1表达下调,排除了免疫复合物引发全身炎症的风险。

这项研究开创了抗体疗法在RM/CS-AKI急救领域的新范式。抗Mb RabMAb犹如"分子止血钳",在损伤源头截获毒性物质,其便携性和长效性特别适合灾害医学场景。与现有降钾药物联用,可形成"解毒+纠酸"的完整急救方案。该成果不仅为临床转化奠定基础,其"移动屏障"策略更为其他蛋白质毒性疾病的干预提供新思路。正如研究者Xinyue Wang、Ning Li等强调的,这种"预防性中和"模式有望改写重大伤亡事件的急救流程,将AKI治疗从被动替代推进到主动防御的新阶段。

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