現代科學為女性提供了兩種避孕的基本選擇：避孕套或宮內節育器等阻斷機制，以及注射或口服激素類避孕藥。儘管這兩種避孕管道都廉價且有效，但仍有將近一半的懷孕是意外懷孕，這給醫療保健系統造成了巨大的成本負擔，而且也對女性身心健康不利。
基於雌激素的避孕藥具有新增乳腺癌風險、抑鬱、月經週期延長、噁心、偏頭痛等副作用，許多女性因為這些副作用而避免使用避孕藥。囙此，有必要開發替代性非激素避孕藥。
之前有研究發現，有些女性無法懷孕是因為她們具有針對精子的抗體，這些抗體與精子結合後導致精子失去活力。那麼這種抗體能否用來開發第三種避孕方法呢？
2021年8月11日，美國北卡羅萊納大學教堂山分校的研究人員在Science子刊Science Translational Medicine發表了題為：Engineering sperm-binding IgG antibodies for the development of an effective nonhormonal female contraception的研究論文。
研究團隊從女性免疫不孕志願者中選取了針對精子CD52g抗原的抗體，並進行了工程化改造，能够實現對99.9%的人類精子的捕獲。這項研究為避孕套和避孕藥之外帶來了第三種避孕管道，現時已經開始人體臨床試驗。
研究團隊從有免疫不孕女性志願者那裡獲得了針對精子的單克隆抗躰，這種抗體能够靶向幾乎存在於所有人類精子表面的CD52g抗原，進而與精子結合並限制精子的運動，可以作為非激素避孕的有效策略。
受到多價免疫球蛋白更强的凝集能力以及IgG的生物加工簡易性和穩定性的啟發，研究團隊對獲得的針對精子的抗體進行了進一步設計，設計了一組精子結合IgG，它們包含6個（FIF）、8個（FIFF）、10個（FFIFF）抗原結合片段（Fab）。
然後研究團隊將含有這些抗體基因的質粒注射到人類胚胎細胞中，導致含有工程化成分的新IgG的細胞生長。接下來，研究團隊測試了IgG細胞在培養皿中吸引和結合精子的能力，發現它們在捕獲精子方面比從女性志願者身上選取的原始抗體要好至少10倍，且結合速度更快。
接下來，研究團隊驗證了IgG抗體在體內的效果，將含有IgG抗體的溶液注射到幾只綿羊的陰道中，然後再類比交配，注入人類精子。兩分鐘後，從綿羊陰道收集精子，並檢測這些精子的活力。
檢測結果表明，對照組相比，10個抗原結合片段（Fab）的IgG抗體，即使在33.3μg的低劑量下，也捕獲並結合了99.9%的精子。
研究團隊還指出，還需要做更多的工作來確定這項科技是否可以成為未來女性的第三種避孕方法。這項研究也具有一定的局限性，比如沒有直接證明對預防懷孕的效果。此外，該研究之所以使用綿羊，是因為在美國在黑猩猩上進行此類實驗。而只有人類和黑猩猩的精子具有CD52g抗原。
現時，研究團隊已經開始了一項人體臨床試驗，在已進行手術絕育的沒有懷孕風險的女性中測試該抗體對人類精子的捕獲能力。臨床試驗編號：NCT04731818。
據悉，研究團隊已經成了一家名為Mucommune的公司，進一步開發這款非激素性避孕管道。該公司目前有兩條研發管線，分別是非激素性避孕和細菌性陰道疾病的治療。
參考資料：
https://stm.sciencemag.org/content/13/606/eabd5219
https://www.mucommune.com/
原文刊載於【生物世界】公眾號
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