科研進(jìn)展
近期,中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所王曼麗/曹晟/胡志紅/嚴(yán)兵團(tuán)隊(duì)合作在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊PLoS Pathogens發(fā)表了題為“Neutralizing monoclonal antibodies against the Gc fusionloop region of Crimean–Congo hemorrhagic fever virus”的研究論文。該研究制備了克里米亞-剛果出血熱病毒(CCHFV)的中和性單抗,并通過(guò)冷凍電鏡等技術(shù)闡述了其作用機(jī)制,對(duì)克里米亞-剛果出血熱(CCHF)的防治具有重要意義。
克里米亞-剛果出血熱病毒(CCHFV)是一種高致病性蜱傳病毒,在全球30多個(gè)國(guó)家流行。人類感染這種病毒會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重出血熱,病死率高達(dá)40%,目前還沒(méi)有批準(zhǔn)的疫苗或藥物來(lái)治療CCHF,被WHO列為全球公共衛(wèi)生應(yīng)優(yōu)先關(guān)注的重點(diǎn)疾病之一。
中和抗體是治療病毒感染性疾病的一種有效策略。近年,歐美國(guó)家加大了對(duì)CCHFV防治方法的研究力度,例如2021年報(bào)道了從CCHFV康復(fù)者體內(nèi)分離出具有保護(hù)效力的中和單抗。但我國(guó)目前缺乏關(guān)于CCHFV中和單抗的研究報(bào)道。
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)傳統(tǒng)雜交瘤技術(shù)手段,用CCHFV糖蛋白Gc免疫小鼠并分離出37株單克隆抗體,選擇了其中3種代表性的中和單抗Gc8、Gc13和Gc35進(jìn)一步研究。體外中和實(shí)驗(yàn)顯示Gc13具有最高的中和活性,半數(shù)抑制濃度(IC50)約為40 ng/mL(圖1.A)。利用團(tuán)隊(duì)前期建立的CCHFV感染致死的小鼠模型,在攻毒前腹腔注射50 mg/kg抗體時(shí),Gc13能夠提供67%的保護(hù)率。表位初步鑒定顯示,Gc8和Gc13之間存在相互競(jìng)爭(zhēng),均靶向Gc蛋白domain II;而Gc35則結(jié)合于不同的表位。Gc-Fab復(fù)合物的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)解析,揭示了Gc8和Gc13可以與Gc的融合環(huán)(fusionloop)區(qū)域結(jié)合(圖1.B)。此外,發(fā)現(xiàn)相較于Gc8,Gc13可以結(jié)合更多的Gc三聚體蛋白、并形成更多氫鍵作用,一定程度解釋了Gc13比Gc8具有更高的中和活性。生物膜干涉實(shí)驗(yàn)也表明Gc13與Gc蛋白之間有更強(qiáng)的結(jié)合能力。進(jìn)一步通過(guò)合胞體形成抑制實(shí)驗(yàn),證明了Gc8和Gc13阻斷關(guān)鍵的病毒膜融合過(guò)程(圖1.C)。綜上,該研究成功篩選出靶向CCHFVGc保守融合環(huán)區(qū)的中和單抗Gc13等,為CCHF的治療奠定了基礎(chǔ)。該單抗已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利:202410031745.8。
武漢病毒所博士生李劉帥、種婷婷,以及嚴(yán)兵團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)師彭璐為該論文的共同第一作者,王曼麗研究員和曹晟研究員為論文的共同通訊作者。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、湖北省杰出青年自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)等項(xiàng)目的支持。
圖1:CCHFV中和單抗篩選及作用機(jī)制研究。A.體外中和活性測(cè)定;B.單抗Fab片段與Gc蛋白的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)解析;C.單抗Gc8和Gc13抑制病毒Gc蛋白介導(dǎo)的膜融合。
文章鏈接:https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1011948