截至目前（2020年4月19日），據約翰·霍普金斯大學發佈的實時統計數據，全球累計新冠肺炎確診病例超過231萬例，死亡人數達16萬。其中美國確診病例高達74萬例，死亡人數近4萬，疫情最嚴重的紐約州確診病例近25萬。冠狀病毒利用稱為棘突（S）蛋白與宿主細胞受體結合並催化膜融合。由於這些S蛋白起著至關重要的作用，它們代表了治療藥物開發的潛在靶標。除常規抗體外，駱駝科動物還產生僅重鏈抗體（HCAb），包含一個可變結構域（VHH）非常規的IgG抗體。
VHH可以輕鬆構建成多價形式，並且比大多數抗體具有更高的熱穩定性和化學穩定性。
2020年4月21日，美國德克薩斯大學奧斯汀分校Daniel Wrapp等人在Cell 在線發表題為”Structural Basis for Potent Neutralization of Betacoronaviruses by Single-domain Camelid Antibodies“的研究論文，該研究描述了針對SARS-CoV-1和MERS-CoV RBD的兩個有效中和VHH抗體的分離，這些VHH分別中和了MERS-CoV或SARS-CoV-1 S假型病毒。該研究還顯示了SARS-CoV-1 S定向的VHH和SARS-CoV-2 S之間的交叉反應性，SARS-CoV-1 RBD定向的VHH與SARS-CoV-2 RBD發生交叉反應，並且可以阻斷受體結合界面。在將此VHH工程化為二價Fc融合體後，該研究證明了這種交叉反應性VHH也可以中和帶有SARS-CoV-2 S的假病毒。
該研究進一步證明，VHH-Fc融合蛋白可以在工業標準的CHO細胞系統中以高產量產生，這表明它值得進一步研究，作為正在進行的COVID-19大流行的潛在治療劑。這些數據為VHH中和致病性β冠狀病毒提供了分子基礎，並表明這些分子可能在冠狀病毒爆發期間充當有用的治療劑。
由於新病例的迅速增加，2019年冠狀病毒病（COVID-19）很快引起了全球關注。新型冠狀病毒感染被認為是從動物傳播的，病原體被鑑定為SARS-CoV-2。到2020年1月，懷疑最初受感染的患者是通過人與人之間的傳播感染了該病毒。自2020年1月以來，該病毒已迅速傳播到中國大部分地區和其他國家。截至目前（4月19日），據約翰·霍普金斯大學發佈的實時統計數據，全球累計新冠肺炎確診病例超過231萬例，死亡人數達16萬。其中美國確診病例高達74萬例，死亡人數近4萬，疫情最嚴重的紐約州確診病例近25萬。
SARS-CoV-2屬於冠狀病毒科和beta冠狀病毒屬，是已知感染人類的第七種冠狀病毒。冠狀病毒是有包膜的正義單鏈RNA病毒。人類冠狀病毒包括與輕度季節性疾病有關的229E，NL63，OC43和HKU1，以及與過去爆發的嚴重急性呼吸綜合徵（SARS）和中東呼吸綜合徵（MERS）有關的病毒。遺傳分析表明，蝙蝠是冠狀病毒的天然宿主，而其他動物是SARS-CoV-2出現時的潛在中間宿主。
SARS-CoV-2 的基因組大小為30kb，編碼蛋白酶和RNA依賴性RNA聚合酶（RdRp）以及幾種結構蛋白。SARS-CoV-2病毒體由結合到RNA基因組的核衣殼（N）蛋白和由膜（M）和包膜（E）蛋白組成的包膜，包被三聚體刺突（S）蛋白【S蛋白形成三聚體複合物，其可以按功能分類為兩個不同的亞基S1和S2，它們被蛋白酶切割位點分開。S1亞基包含受體結合結構域（RBD），該結構域與宿主細胞受體蛋白相互作用以觸發膜融合】。 S蛋白與2型肺細胞和腸上皮細胞質膜上的ACE2結合。結合後，S蛋白被宿主膜絲氨酸蛋白酶TMPRSS2裂解，促進病毒進入。
已經報道了許多抗SARS-CoV-1 RBD和抗MERS-CoV RBD抗體，它們的中和機理可歸因於受體結合位點的閉塞和將RBD捕獲在不穩定的向上構象中，從而有效發揮作用受體模擬物觸發從融合前構象到融合後構象的過早轉變。除常規抗體外，駱駝科動物還產生僅重鏈抗體（HCAb），包含一個可變結構域（VHH）非常規的IgG抗體。
VHH可以輕鬆構建成多價形式，並且比大多數抗體具有更高的熱穩定性和化學穩定性。在呼吸道感染中將VHH用作生物製劑是一種特別有吸引力的應用，因為可以將高度穩定的VHH霧化直接施用於感染部位。此外，由於其在長時間保存後的穩定性，在流行時，可以將VHHs儲存為治療選擇。儘管迫切需要針對MERS-CoV和SARS-CoV-2的療法，但尚未充分探討為此目的使用VHH的可行性。駱駝免疫的結果表明，有幾種MERS-CoV S定向的VHH，但它們的表位除了被歸類為RBD定向以外，大部分仍未定義。
在這裡，該研究描述了針對SARS-CoV-1和MERS-CoV RBD的兩個有效中和VHH抗體的分離，這些VHH分別中和了MERS-CoV或SARS-CoV-1 S假型病毒。這些與它們各自的病毒靶結合的VHH的晶體結構揭示了兩個不同的表位，但是兩個VHH都干擾受體結合。
該研究還顯示了SARS-CoV-1 S定向的VHH和SARS-CoV-2 S之間的交叉反應性，SARS-CoV-1 RBD定向的VHH與SARS-CoV-2 RBD發生交叉反應，並且可以阻斷受體結合界面。在將此VHH工程化為二價Fc融合體後，該研究證明了這種交叉反應性VHH也可以中和帶有SARS-CoV-2 S的假病毒。該研究進一步證明，
VHH-Fc融合蛋白可以在工業標準的CHO細胞系統中以高產量產生，這表明它值得進一步研究，作為正在進行的COVID-19大流行的潛在治療劑。這些數據為VHH中和致病性β冠狀病毒提供了分子基礎，並表明這些分子可能在冠狀病毒爆發期間充當有用的治療劑。參考消息：
https://www.cell.com/pb-assets/products/coronavirus/CELL_CELL-D-20-00891.pdf
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