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【八院科研】庾蕾课题组及合作单位成功解析寨卡病毒两类NS1抗体不同的抗病毒机制

来源: 日期:2024-07-03点击:

【八院科研】庾蕾课题组及合作单位成功解析寨卡病毒两类NS1抗体不同的抗病毒机制

近期,我院研究所庾蕾课题组联合香港中文大学(深圳)胡红丽教授团队和南方医科大学赵卫教授团队在《hLife》发表题为“Structural insights into the distinct protective mechanisms of human antibodies targeting ZIKV NS1”的研究论文。

寨卡病毒(ZIKV)属于黄病毒科黄病毒属,主要通过埃及伊蚊和白纹伊蚊叮咬传播。与其他蚊媒黄病毒不同的是,它还可以通过母婴垂直传播和性途径传播,引起胎儿小头畸形、视网膜炎、癫痫以及成人吉兰-巴雷综合征和睾丸损害。ZIKV基因组可编码一个多聚蛋白,这个多聚蛋白被蛋白酶切割成三个结构蛋白(C-prM-E)和七个非结构蛋白(NS1、NS2A/B、NS3、NS4A/B和NS5)。其中针对非结构蛋白1(NS1)的单克隆抗体不仅用于诊断,还可用于抗ZIKV治疗。NS1蛋白不位于病毒表面,因此NS1抗体避开了中和抗体可能产生的抗体依赖增强(ADE)效应而加重感染的风险。

2016年ZIKV疫情期间,我院收治了输入性寨卡病毒病病例。庾蕾课题组联合临床张复春课题组,利用全人源抗体技术,成功从2例感染康复者获得多株靶向NS1全人单抗,研究成果发表在《BMC Infectious Diseases》。课题组进一步利用仔鼠感染模型评估了抗体的保护作用。研究揭示NS1抗体可以通过依赖和不依赖Fcγ受体途径发挥保护性作用,研究成果发表在《mBio》。

本研究利用冷冻电镜技术成功解析识别N-端表位抗体(3G2和4B8)及C-端表位抗体(4F10、2E11和14G5)的晶体结构,其中3G2和4B8识别此前未报道过的二聚体 NS1外表面的表位。这种独特的结合模式导致它们对细胞膜表面NS1识别能力更强,且它们的IgG和Fab形式均能完全抑制由可溶性NS1诱导的内皮细胞通透性增强。4F10、2E11和14G5这一类则靶向NS1 β-阶梯结构域远端的表位,它们阻断NS1蛋白介导的内皮功能障碍的效率与其对ZIKV NS1蛋白的亲和力和全长IgG的存在有关。该研究从结构水平揭示这两类抗体通过不同的机制发挥保护性作用,阐明了NS1抗体的表位识别与保护作用之间的相关性,并突显了3G2抗体的治疗潜力。

庾蕾课题组开展的系列研究不仅为应对ZIKV疫情提供有效的诊断及可能的治疗手段,同时丰富了NS1抗体这类非中和抗体保护机制的理论知识,在领域中产生重要影响。

庾蕾教授、胡红丽教授和赵卫教授为本论文共同通讯作者,香港中文大学(深圳)潘奇博士、广州医科大学邢晓敏硕士、南方医科大学余健海博士和香港中文大学(深圳)副研究员陈强为本论文共同第一作者。研究工作得到国家自然科学基金等的资助。

论文链接:

BMC Infectious Diseases》:https://journals.asm.org/doi/10.1128/mbio.03179-20?url_ver

mBio》:https://bmcinfectdis.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12879-018-3173-y

hLife》:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2949928324000427

来源:传染病研究所

作者:庾蕾

编辑:宣传科

审核:李锋 刘琪莎