摘要:一项新研究显示,科学家已经设计了一种单克隆抗体,该抗体可以保护小鼠免受致命剂量的流感剂量。新分子将成熟流感战斗机的特异性与更通用的免疫系统防御者的宽结合能力结合在一起。...
一项新研究显示,科学家已经设计了一种单克隆抗体,该抗体可以保护小鼠免受致命剂量的流感剂量。新分子将成熟流感战斗机的特异性与更通用的免疫系统防御者的宽结合能力结合在一起。
通过在整个呼吸道中分散这些分子的鼻喷雾剂中的抗体来增强保护作用,从而粘贴在湿滑的粘液衬里上,以等待入侵病毒颗粒。
该工程分子基于免疫球蛋白抗体的IGM版本,即针对感染的通用抗体防御的一线抗体防御,但具有附加在流感的表面上非常特定位置的结构特征,以中和以中和病毒。
俄亥俄州立大学兽医生物科学助理教授助理助理教授Kai Xu表示:“这是一个更好的平台,具有更好的抗体。如果我们可以通过这种增强的工程分子来准备呼吸环境,它可以在早期阶段捕获和拦截病毒。” “这将是一种疗法,不仅可以用于预防季节性流感,而且它可能在将来与大流行菌株使用。”
该研究于4月29日发表自然通讯。
流感病毒根据两种主要表面蛋白的特征分别为亚型,分别是血凝素(HA)和神经氨酸酶(Na)的特征,例如,例如,H1N1每年循环的菌株以及在流感季节同时循环的H3N2病毒中每年循环的H3N2病毒。
先前的工作表明,随着病毒突变出其十字准线的突变,旨在靶向流感的单克隆IgG抗体降低了效力。
这些抗体,模仿自适应免疫系统的成熟天然流感战斗机,附着于表面蛋白的精确段,以使病毒与宿主细胞受体结合并进入细胞自身的拷贝性。但是,一旦病毒弄清楚它们被抗体靶向的位置,它们就会突变这些位点以逃避免疫系统的识别。
XU及其同事认为,基于IgM同种型的抗FLU抗体(以其五聚体形状而闻名的早期,一线免疫响应者)建立抗FLU抗体 - 具有更大的结构位点,能够与HA蛋白结合以及IgG级的紧密和精确的靶标具有结合,并且会增加抗体的中性化能力。
该团队根据现有的IgG抗体构建和评估了18种IGM抗体,该抗体已知靶向HA蛋白的不同段,降落在一种IGM版本上,在一种IGM版本上,在细胞培养研究中,该抗体在中和一个中和H1N1和H3N2流感病毒中的细胞培养研究中均出色,这些IGM版本至少在人们中已经流动了50年。
徐说:“优势在于,我们利用了IgM的多价特征与成熟的广泛中和抗体的效力相结合。” “多价意味着该分子有多个捕获病毒的臂,因此该病毒几乎没有机会逃脱。
“而且,由于IgM是一个大分子,当它与病毒表面结合时,它有效地覆盖了表面,因此可以防止受体互动。”
实验表明,即使突变影响了这种IgM抗体对特定HA结合位点的强烈吸引力,抗体的较大尺寸和多价值也可以帮助其超过病毒逃生的尝试。
徐说:“通过增强其识别突变或分化的病毒表面区域的能力,它可以针对不同的流感病毒感染交叉保护,即使发生突变发生后也可以起作用。”
在小鼠实验中,研究人员在鼻喷雾剂中提供了单剂量的IgM抗体,打算在鼻腔和肺的粘膜表面上放置一层工程抗体。
徐说:“主要目的是在进入宿主细胞之前拒绝病毒。” “粘膜免疫比拦截时的全身免疫力更有效,因此可以降低或消除初始感染。”
研究人员遵循预防性鼻喷雾剂,并用致命的H1N1和H3N2流感病毒进行致命的剂量。与未接受预防性治疗的对照动物相比,接受IGM抗体的小鼠的结果更好:没有小鼠从H3N2菌株中生病,大多数小鼠在H1N1感染中幸存下来并从症状中恢复过来。
分子在小鼠粘膜表面保留了7天,这表明单个喷雾可能持续数周在人类中。
徐说:“该分子的粘附性扩展了其保护窗口,这是该策略的优势之一。”
尽管这项工作的重点是历史和季节性版本的流感版本,但徐说,结构生物学家,免疫学家和病毒学家团队将这些发现视为原理的证明,以帮助建立IGM平台作为一种潜在的治疗技术,以用于不同病毒的治疗技术,包括鸟类流感,包括H5病毒型甲型流感病毒,甚至是非病毒 - 甚至是非病毒疾病 - 甚至是癌症。
徐与休斯顿大学的新利刘(Xinli Liu),IGM Biosciences Inc.的Tong-Ming Fu和休斯敦德克萨斯大学健康科学中心的Zhiqiang An。这些机构以及美国国家过敏和传染病研究所的其他合着者也在研究中进行了研究。
这项研究得到了美国国立卫生研究院,IGM生物科学和韦尔奇基金会的资助。