尼帕病毒与亨德拉病毒:抗体鸡尾酒在仓鼠模型中实现完全保护


图注:尼帕病毒 [图片来源:RUSLANAS BARANAUSKAS/科学图片库/盖蒂图片社]

尼帕病毒(Nipah virus)及其近缘亨德拉病毒(Hendra virus)属于人兽共患病原体,可诱发严重呼吸道及神经系统疾病,致死率极高。二者暴发事件罕见但破坏力极强,致死率介于40%~75%之间,目前尚无获批用于人类感染的疫苗或治疗药物。

近日,由西奈山伊坎医学院研究者牵头的国际研究团队开发出首款全人源单克隆抗体鸡尾酒,被证实可对尼帕病毒与亨德拉病毒感染提供完全保护,且即便在感染启动后给药仍有效。该研究成果是开发首款尼帕病毒抗体疗法的重要进展,也为应对新发传染病提供了极具前景的策略。

该研究发表于《科学·转化医学》(Science Translational Medicine),论文题为《靶向亨尼帕病毒融合蛋白与受体结合蛋白的人源单克隆抗体鸡尾酒可实现跨物种中和》。

“开发亨尼帕病毒(henipavirus)治疗方案的最大挑战之一是人类幸存者样本极为稀缺”,西奈山伊坎医学院微生物学系研究生Axel Guzman-Solis表示,“我们希望探明是否能开发出可同时通过多种途径靶向病毒的全人源抗体,大幅提升病毒产生耐药性的难度。”
注:亨尼帕病毒属包含尼帕、亨德拉等多种高致病性人兽共患病毒

研究者使用接种了尼帕病毒融合蛋白(F)与受体结合蛋白(RBP)的人源化小鼠,旨在分离单克隆抗体。研究者最终获得两种抗体:分别靶向RBP的8G3与靶向F蛋白的2A1,二者联用可中和病毒,同时限制病毒免疫逃逸的潜力。由于两种抗体通过独立机制发挥作用,可形成多重感染阻断屏障,进一步降低病毒产生耐药性的概率。

利用冷冻电子显微镜(cryo-EM),研究者发现2A1抗体的中和机制是通过稳定病毒融合蛋白上的含糖结构发挥作用,而非此前科学界推测的置换该结构。这种此前未被发现的作用策略,也解释了该抗体的强效性及对病毒逃逸的高抵御能力。

“我们很意外地发现,该抗体实质上是结合了病毒上的一种多数抗体会试图移除的结构”,西奈山伊坎医学院微生物学讲席教授Benhur Lee医学博士表示,“该发现表明,稳定病毒蛋白有时可达到与破坏病毒蛋白相当甚至更优的效果。”

两种抗体联合组成的鸡尾酒疗法,可完全保护仓鼠免受致死剂量尼帕病毒的感染。即便在感染已建立后给药,该疗法仍保持有效性,对于这类进展迅速、致死率高的疾病而言,该结果极具临床应用前景。

该研究结果对大流行防备也具有更广泛的意义。由于多数病毒依赖多种蛋白完成细胞感染,研究者认为这种双靶点策略可适配于其他高优先级病原体的疗法开发。

“该研究为开发对病毒进化耐受度更高的抗体疗法提供了蓝图”,Lee表示,“我们不需要局限于单一靶点,而是可以同时攻击病毒的多个脆弱位点。”

后续研究计划包括非人灵长类动物实验、长期安全性评估,以及优化抗体以适配临床应用的相关工作。研究团队同时也在探索下一代抗体形式,包括可同时靶向多种病毒蛋白的单分子抗体,以及可拓宽对亨尼帕病毒科其他成员保护范围的技术路径。

“随着全球人兽共患病暴发事件不断涌现,亟需可快速部署、应对高危害病原体的治疗方案”,Lee表示,“我们的长期目标是将这些研究成果转化为实用工具,在未来的疫情暴发中为人群提供保护。”

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