亨尼帕病毒屬

亨德拉病毒（HeV）和尼帕病毒（NiV）均屬于蝙蝠的亨尼帕病毒屬（HNV），能夠引起人類的腦炎和呼吸道癥狀，致死率高達(dá)50-100%。HeV和NiV都是攜帶包膜的單鏈RNA病毒，通過表面G糖蛋白識(shí)別宿主，隨后利用F糖蛋白促進(jìn)病毒與宿主細(xì)胞膜融合，從而侵入宿主細(xì)胞。迄今為止，尚未發(fā)現(xiàn)有效的治療手段或疫苗來應(yīng)對(duì)這兩種病毒所引起的感染。

 單克隆抗體藥物開發(fā)

華盛頓大學(xué)Veesler實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)在開發(fā)針對(duì)F糖蛋白的單克隆抗體藥物用于治療人類NiV和HeV感染的研究中取得了重大進(jìn)展，這種藥物可用于治療人類的NiV和HeV感染。研究團(tuán)隊(duì)首先使用NiV和HeV的F糖蛋白免疫小鼠，成功從雜交瘤細(xì)胞中篩選出12B2和1F5兩株單克隆抗體。在隨后的生化和免疫原性分析中，這兩株抗體對(duì)NiV和HeV病毒有顯著性的交叉中和效果。

 制定抗體工程和藥物設(shè)計(jì)策略

要制定合理的抗體工程和藥物設(shè)計(jì)策略，需要詳細(xì)了解表位識(shí)別信息，涉及到單抗序列和單抗-糖蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域。因此，研究人員利用Rapid Novor（快序生物）的REmAb抗體從頭測序服務(wù)有效地解析了12B2和1F5的一級(jí)氨基酸序列?；谶@些序列信息，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)12B2和1F5的輕重鏈恒定區(qū)序列進(jìn)行了人源化改造，并生成它們的Fab片段。隨后，他們成功測定了NiV和HeV的F糖蛋白分別與12B2和1F5 Fab復(fù)合物的兩個(gè)冷凍電鏡結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，1F5和12B2識(shí)別NiV和HeV的F糖蛋白的表位高度一致。

抗體雞尾酒療法

抗體-NiV/HeV結(jié)合界面的結(jié)構(gòu)特征啟發(fā)了Veesler實(shí)驗(yàn)室，他們開始評(píng)估聯(lián)合這兩種單抗開發(fā)抗體雞尾酒療法的可能性。初步測試結(jié)果顯著，已經(jīng)發(fā)表在《Nature Structural & Molecular Biology》頂尖雜志上，為HNV的治療帶來了巨大希望。（抗體雞尾酒療法是通過不同的比例和組合把不同的抗體混合為一個(gè)藥物，彌補(bǔ)單一抗體作用的不足，實(shí)現(xiàn)“1+1>2”的藥效作用。）

加速藥物研發(fā)進(jìn)程

這項(xiàng)研究是一個(gè)很好的例子，通過冷凍電鏡和抗體蛋白測序等最先進(jìn)的技術(shù)，展示了結(jié)構(gòu)引導(dǎo)藥物設(shè)計(jì)的案例。研究中采用了Rapid Novor（快序生物）全球領(lǐng)先的蛋白測序技術(shù)，無需依賴基因信息就能直接分析天然抗體序列，極大地加速了藥物研發(fā)的進(jìn)程。

單抗雞尾酒療法路線圖

研究中描述的以結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)和開發(fā)針對(duì)目標(biāo)抗原的單抗雞尾酒療法的路線圖。研究人員利用蛋白測序技術(shù)測定了抗病毒抗體的氨基酸序列。憑借這些精確的序列數(shù)據(jù)，研究人員得以對(duì)抗體進(jìn)行人源化改造和片段化處理。然后，通過解析目標(biāo)抗原與抗體結(jié)合復(fù)合物的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，揭示了抗體的詳細(xì)表位信息，進(jìn)一步指導(dǎo)研究人員設(shè)計(jì)出針對(duì)病毒的中和抗體雞尾酒療法。

關(guān)鍵點(diǎn)

1. Veesler實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了一種基于結(jié)構(gòu)的策略，用于設(shè)計(jì)針對(duì)HeV和NiV病毒的中和抗體雞尾酒療法。

2.抗病毒抗體的序列數(shù)據(jù)對(duì)抗體工程和結(jié)構(gòu)測定至關(guān)重要，利用Rapid Novor（快序生物）全球領(lǐng)先的蛋白測序技術(shù)，揭示了詳細(xì)的抗體表位信息。


參考文獻(xiàn):

Dang, H. V.; Cross, R. W.; Borisevich, V.; Bornholdt, Z. A.; West, B. R.; Chan, Y.-P.; Mire, C. E.; Da Silva, S. C.; Dimitrov, A. S.; Yan, L.; Amaya, M.; Navaratnarajah, C. K.; Zeitlin, L.; Geisbert, T. W.; Broder, C. C.; Veesler, D. Broadly Neutralizing Antibody Cocktails Targeting Nipah Virus and Hendra Virus Fusion Glycoproteins.Nat Struct Mol Biol 2021,28 (5), 426–434.

https://doi.org/10.1038/s41594-021-00584-8.