呼吸道合胞病毒感染的預(yù)防和治療:最新研究成果揭秘!
呼吸道合胞病毒(RSV)是肺炎病毒科的一種負義單鏈RNA病毒,具有季節(jié)性流行病傳播模式。RSV具有高度傳染性,是全球呼吸道感染的主要原因。盡管在大多數(shù)情況下,疾病是輕微的,但脆弱人群,如年幼的嬰兒、患有慢性心臟病或肺病、免疫系統(tǒng)減弱以及65歲以上的老年人,可能會經(jīng)歷更嚴重的疾病過程。與RSV感染帶來的巨大疾病負擔一致,已經(jīng)有大量關(guān)于RSV復(fù)制、發(fā)病機制和傳播的信息得到闡明。然而,預(yù)防和治療RSV感染的策略相對缺乏。近期,多篇文獻報道了RSV的中和抗體和疫苗相關(guān)研究,可能為RSV的預(yù)防和治療提供幫助。
1. 抗體效應(yīng)功能與對RSV的保護有關(guān)
RSV黏附蛋白G、融合蛋白F的抗體通過多種機制提供保護作用,包括中和和利用Fc介導的效應(yīng)功能。在新的候選疫苗中,基于人腺病毒26型(Ad26)載體的疫苗表達了穩(wěn)定的RSV-preF蛋白(F蛋白融合前構(gòu)象),已被證明可以誘導大量和持久的RSV-F特異性抗體并發(fā)揮中和作用。然而,單獨的中和作用是否與保護作用有關(guān)尚不清楚。美國麻省理工學院MGH拉貢研究所Galit Alter團隊全面分析了Ad26-RSV-preF疫苗誘導的抗體對RSV-F和G抗原的反應(yīng),并確定了免疫的抗體相關(guān)性[1]。與自然觀察到的免疫相比,Ad26疫苗接種誘導了實質(zhì)性的RSV-F特異性體液免疫反應(yīng),其特征是IgG滴度顯著升高、中和、Fc糖基化改變和Fc效應(yīng)器功能增強。對感染的保護與調(diào)理吞噬功能有關(guān),這是由IgA和差異糖基化的RSV特異性IgG譜驅(qū)動的(圖1)。此外,能夠選擇性募集效應(yīng)功能的Fc修飾單克隆抗體在RSV小鼠模型中顯示出顯著的抗病毒控制作用。這些數(shù)據(jù)表明IgG驅(qū)動的Fc功能和IgA介導的中和抗體活性之間的協(xié)作是免疫的關(guān)鍵機制。
2. 識別保守結(jié)構(gòu)的抗體有效地交叉中和RSV和人偏肺病毒
盡管RSV和人偏肺病毒(hMPV)的F蛋白的氨基酸同源性相對較低,但已經(jīng)鑒定出了識別RSV和hMPV F蛋白的廣泛中和抗體。這種交叉反應(yīng)性抗體有可能對RSV和hMPV感染提供保護,并抵抗病毒株變異的逃逸。美國范德比爾特大學醫(yī)學中心范德比爾特疫苗中心James E. Crowe Jr.團隊從單個人類供體中分離并鑒定了一組識別hMPV或RSV F蛋白的抗體,并鑒定了一種識別抗原位點III的強效交叉中和抗體(RSV-199)[2]。RSV-199可中和9種不同的RSV A、RSV B、hMPV A2或hMPV B2菌株,其總效價與RSV特異性抗體相當。接下來,他們測定了確定了RSV-199與RSV F三聚體、hMPV F單體以及hMPV F二聚體結(jié)合的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)揭示了RSV-199主要通過CDR1、CDR2識別保守表位,CDR3進一步錨定抗原。而且,RSV-199圍繞CDR1/CDR2支點旋轉(zhuǎn),使得CDR3能夠重新調(diào)整方向。此外,RSV-199對棉鼠的RSV A和B株以及hMPV提供了增強的保護(圖2)。這些發(fā)現(xiàn)突出了RSV-199廣泛中和的機制和治療潛力。
3. 合理設(shè)計RSV疫苗高免疫原性F蛋白抗原
RSV的F蛋白是疫苗開發(fā)的關(guān)鍵抗原,其融合前構(gòu)象是最有效的中和抗體的靶點。美國輝瑞公司疫苗研發(fā)中心Kena A. Swanson團隊利用結(jié)構(gòu)分析、計算蛋白質(zhì)工程和高通量誘變等技術(shù)設(shè)計具有更強的構(gòu)象穩(wěn)定性和免疫原性的RSV preF免疫原[3]。在篩選了近400個工程F構(gòu)建體后獲得了優(yōu)化的疫苗抗原(圖3)。通過體外和體內(nèi)表征研究,他們發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)preF構(gòu)建體847在預(yù)融合構(gòu)象中更穩(wěn)定,在棉鼠中引起的血清中和效價比DS-Cav1高10倍。將847的穩(wěn)定突變引入兩個主要呼吸道合胞病毒亞群A和B菌株的F糖蛋白主鏈上,用這些抗原制備的二價疫苗對棉鼠進行免疫可完全保護其免受RSV的攻擊。此外,在兩項關(guān)鍵的3期療效試驗中,由此產(chǎn)生的二價RSV preF研究疫苗被證明對RSV疾病有效。
云克隆可提供各種常用感染免疫檢測指標相關(guān)產(chǎn)品,包括PCT、CRP、CGRP、IL-6、IL-8、IL-10、HMGB1、SAA、IFNα、IFNγ等,可助力廣大科研工作者進行RSV感染相關(guān)研究。
參考文獻
[1]Bartsch YC, Cizmeci D, Kang J, et al. Antibody effector functions are associated with protection from respiratory syncytial virus [J]. Cell. 2022;185(26):4873-4886.e10. (IF=64.5)
[2]Wen X, Suryadevara N, Kose N, et al. Potent cross-neutralization of respiratory syncytial virus and human metapneumovirus through a structurally conserved antibody recognition mode [J]. Cell Host Microbe. 2023;31(8):1288-1300.e6. (IF=30.3)
[3]Che Y, Gribenko AV, Song X, et al. Rational design of a highly immunogenic prefusion-stabilized F glycoprotein antigen for a respiratory syncytial virus vaccine [J]. Sci Transl Med. 2023;15(693):eade6422. (IF=17.1)
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