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厦门大学夏宁邵团队JVI发表呼吸道合胞病毒新的高效抗体研究成果

2018-07-18 来源:中国病毒学论坛  标签: 掌上医生 喝茶减肥 一天瘦一斤 安全减肥 cps联盟 美容护肤
摘要:呼吸道合胞病毒(Respiratory Syncytial Virus,RSV)是导致儿童因下呼吸道感染致死的第三大病原体,每年报告病例在3000万以上,其中超过10%的儿童需住院治疗。

 近日,JournalofVirology杂志在线发表了厦门大学国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心夏宁邵教授团队关于呼吸道合胞病毒预防性抗体研究成果。夏宁邵教授团队与美国国立卫生研究院疫苗研究中心BarneyS.Graham教授团队合作发现了特异性针对RSV融合蛋白F的融合前构象(pre-F构象)的鼠源高效中和单抗5C4,并对5C4与1129(唯一商品化抗RSV预防性抗体药物Palivizumab的鼠源前导单抗)进行了体内外的平行比较,发现5C4中和效价显著优于1129。原文题为“DiscoveryofaPrefusionRespiratorySyncytialVirusF-Speci?cMonoclonalAntibodyThatProvidesGreaterInVivoProtectionthantheMurinePrecursorofPalivizumab”。

 
呼吸道合胞病毒(RespiratorySyncytialVirus,RSV)是导致儿童因下呼吸道感染致死的第三大病原体,每年报告病例在3000万以上,其中超过10%的儿童需住院治疗。高危新生儿的(早产儿、支气管/气管发育不良者、先天性心脏病及免疫缺陷儿童)RSV发病率高达50–70%。RSV至今缺乏安全有效的疫苗,上世纪70年代的备选疫苗FI-RSV在III期临床研究中不仅未显示出保护性效果,还增强了RSV感染所引发的相关肺部炎症。单抗药物Palivizumab(由鼠源前导单抗1129进行人源化改造获得)是唯一的预防性药物。其自身效价偏低,导致了Palivizumab高昂的价格,并限制了其预防效果和应用范围,仅在欧美等发达地区用于高危儿童产后预防。
 
RSV的融合蛋白F介导了病毒感染的膜融合过程,是抑制RSV病毒感染的重要靶标,F蛋白存在融合前(pre-F)及融合后(post-F)两种不同的构象形式。本文研究者筛选获得了一株具有高中和效价的鼠源单抗5C4。并通过重组表达的方式获得了具有完全相同恒定区(IgG2a及IgG1)的5C4及1129,对二者在体外反应性、中和活性及体内预防效果进行了完全平行比较。结果显示抗体1129同时与pre-F与post-F两种构象反应,识别siteII抗原表位;而5C4抗体特异性识别pre-F构象顶端的site?抗原表位,而不与post-F构象反应。二者对于pre-F构象蛋白具有相近的反应活性。
 
图1.5C4与1129抗体对于小鼠肺部炎症因子的抑制效果。
 
图2.5C4抗体与1129抗体对小鼠上下呼吸道的预防效果比较。
 
在此条件下,细胞中和模型显示5C4的中和效价为1129的近50倍。而小鼠感染模型评估结果显示二者在小鼠体内的半衰期相近,但是5C4仅需要1129标准使用剂量(15mg/kg)的1/10就可以完全控制RSV感染引发的小鼠体重下降,并有效抑制肺部的IFN-γ、TNF-α、IL-5、IL-10、IP-10以及MIP-1α等炎症因子水平,在对肺部TNF-α、IL-10及IP-10等炎症因子的控制上1.5mg/kg剂量的5C4抗体甚至略优于15mg/kg剂量的1129(图1)。对小鼠上呼吸道及下呼吸道的病毒滴定结果均显示出在同等剂量下5C4能够更有效地抑制病毒的复制与扩增,与1129相比降低了病毒峰值滴度近1000倍(图2)。
 
由于两株抗体的体外反应活性及体内半衰期相当,该研究成果表明特异性针对pre-F上site?抗原表位的抗体能够更为高效的预防RSV的感染,提示如何有效刺激针对该抗原表位的抗体应答对于RSV疫苗研究具有重要意义。同时该研究也显示出5C4具有明显的效价优势及产业转化潜力,为更为高效及适用范围更广泛的RSV特异性预防药物的研发提供了备选分子。
 
厦门大学夏宁邵教授与美国国立卫生研究院的BarneyS.Graham教授为共同通讯作者,厦门大学赵敏博士、郑子峥副教授与美国国立卫生研究院ManChen研究员为共同第一作者。该研究获得国家自然科学基金(No.81361120408与81401668)的资助。
 
ABSTRACT
 
Palivizumab,ahumanizedmurinemonoclonalantibodythatrecognizesantigenicsiteIIonboththeprefusion(pre-F)andpostfusion(post-F)conformationsoftheRSVFglycoprotein,istheonlyprophylacticagentapprovedforRSV.However,itsrelativelylowneutralizingpotencyandhighcosthaslimiteditsusetoarestrictedpopulationofinfantsathighriskofseveredisease.Previously,weisolatedahighpotencyneutralizingantibody,5C4,thatspecificallyrecognizesantigenicsite?attheapexofthepre-Ftrimer.Wecompared–invitroandinvivo–thepotencyandprotectiveefficacyof5C4andthemurineprecursorofpalivizumab,antibody1129.BothantibodiesweresynthesizedonidenticalmurinebackbonesaseitheranIgG1orIgG2asubclassandevaluatedforbindingtomultipleFproteinconformations,invitroinhibitionofRSVinfectionandpropagation,andprotectiveefficacyinmice.Although1129and5C4havesimilarpre-Fbindingaffinities,5C4neutralizingactivityisnearly50-foldgreaterthanthatof1129invitro.InBALB/cmice,5C4reducedpeakRSVtiters1000-foldmorethan1129inbothupperandlowerrespiratorytracts.Thesedataindicatethatantibodiesspecificforantigenicsite?aremoreefficaciousatpreventingRSVinfectionthanantibodiesspecificforantigenicsiteII.Ourdataalsosuggestthatsite?-specificantibodiesmaybeusefulforRSVpreventionortherapyandsupporttheuseofpre-Fasavaccineantigen.
 
IMPORTANCE
 
ThereisnovaccineyetavailabletopreventRSV.Thelicensedantibody,palivizumab,whichrecognizessiteIIonbothpre-Fandpost-F,isrestrictedtoprophylaxisinneonatesathigh-riskofsevereRSVdisease.Recommendationsforusingpassiveimmunizationinthegeneralpopulationorfortherapyinimmunocompromisedpersonswithpersistentinfectionislimitedbecauseofcost,determinedinhighdosesneededtocompensateforrelativelylowneutralizingpotency.PrioreffortstoimproveinvitropotencyofsiteIIantibodiesdidnottranslatetosignificantinvivodose-sparing.Weisolatedapre-F-specific,high-potencyneutralizingantibody(5C4)thatrecognizesantigenicsite?,andcompareditsefficacytothemurineprecursorofpalivizumab(1129)matchedforisotypeandpre-Fbindingaffinities.Ourfindingsdemonstratethatepitopespecificityisanimportantdeterminantofantibodyneutralizingpotency,anddefiningmechanismsofneutralizationhasthepotentialtoidentifyimprovedproductsforRSVprophylaxisandtherapy.
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