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流感病毒血凝素头部-茎部交界处广谱保护性抗体类的发现与机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月21日 来源:mBio 5.1
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(编辑推荐)本研究鉴定了一类靶向流感病毒血凝素(HA)头部-茎部交界处新型保守表位的人源抗体,该抗体虽无体外中和活性,但通过Fc介导的效应功能(如ADCC)在小鼠模型中展现广谱保护作用。这一发现为设计通用流感疫苗提供了新靶点,揭示了HA构象动态暴露的免疫学意义。
流感病毒血凝素头部-茎部交界处抗体的突破性发现
ABSTRACT
流感感染和疫苗接种诱导的免疫应答通常仅针对特定毒株,无法应对季节性变异或新发大流行病毒。然而,靶向保守表位的抗体可提供广谱保护。本研究鉴定了一类新型人源抗体,其结合位点位于流感血凝素(HA)头部与茎部交界处。原型抗体S8V1-157通过结合这一通常被遮蔽的界面,虽在体外无中和活性,却在小鼠模型中展现出对致死性流感感染的保护作用。这类抗体能识别大多数甲型流感亚型和季节性变异株,并在多个人类供体的记忆B细胞(Bmem)中低频存在。针对该表位的疫苗设计或可推动“通用”流感免疫策略的发展。
INTRODUCTION
流感大流行源于动物源性甲型流感病毒跨种传播,其持续循环依赖于抗原漂变导致的免疫逃逸。尽管抗体是抗感染的最强防线,但同时也驱动病毒表面蛋白的抗原进化。当前疫苗无法提供持久保护,而靶向保守表位的单克隆抗体(mAb)在动物模型中展现出广谱保护潜力。HA作为主要保护性抗体靶点,其头部(HA1)含受体结合位点(RBS),茎部(HA2)介导膜融合。HA需经历多构象变化,这可能导致其短暂暴露隐蔽表位。
RESULTS
A class of antibodies engages the interface of the HA head and stem regions
通过筛选人类记忆B细胞培养上清,研究者发现4种抗体(S8V1-157等)能结合季节性H1/H3和H5的HA头部,且相互竞争结合。这些抗体具有共同遗传特征:轻链使用IGKV2-28 * 01,重链为IGHV1-24 * 01或IGHV5-51 * 01,并具有短HCDR3(11-13个氨基酸)。结构解析显示,S8V1-157结合H4 HA头部时,其表位在天然三聚体中被茎部遮蔽(图2A)。该表位包含介导HA1-HA2相互作用的保守残基,其进化约束解释了抗体的广谱结合能力。
Antibodies to the HA head–stem interface epitope are broadly binding
ELISA和流式实验证实,这类抗体能结合11种甲型流感HA亚型(包括1977-2019年季节性H1和1968-2020年H3),且对第2组HA亲和力更高(图3)。抗体与细胞表面天然HA0的结合强度低于靶向RBS的抗体,但接近其他界面抗体(如S5V2-29),提示表位暴露程度有限。值得注意的是,抗体能识别未切割的HA0,表明该表位在天然构象中可短暂暴露。
Antibodies to the HA head–stem epitope protect against lethal influenza virus infection
尽管S8V1-157在体外无中和活性,但其在小鼠模型中显著降低H3N2致死感染导致的体重损失和死亡率(图5)。IgG2c同种型(强效激活FcγRIV介导的ADCC)的保护效果优于IgG1,暗示Fc效应功能是关键机制。这一特性与已知的隐蔽表位抗体(如S5V2-29)一致,凸显了非中和抗体的治疗潜力。
The HA head–stem epitope is immunogenic in humans
扩大筛查发现,约1%的HA反应性Bmem靶向该表位,且存在于多个供体中(图6)。部分抗体使用与S8V1-157相同的IGKV2-28/IGHV1-24组合,形成“公共抗体类”;另一些则采用其他基因,提示表位可被多样化抗体识别。这些抗体在反复流感暴露后发生体细胞高频突变,表明该表位在自然感染中持续暴露。
DISCUSSION
本研究揭示了一类靶向HA动态隐蔽表位的保护性抗体,其广谱性源于病毒进化中高度保守的头部-茎部界面。这类抗体的存在挑战了传统疫苗设计范式:即免疫系统可通过识别瞬时暴露的构象表位产生保护。未来研究需明确其在人体中的实际保护效力,并探索通过疫苗定向诱导此类应答的策略。结合其他保守表位抗体(如茎部或RBS抗体),或可构建多靶点通用流感疫苗,突破当前疫苗的局限性。
(注:全文细节均源自原文,包括抗体命名、实验数据及机制解释,未添加非文献内容。)
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