双价单域抗体通过靶向M1R抗原显著增强猴痘病毒中和活性

本研究针对当前缺乏有效抗猴痘病毒(MPXV)治疗方案的现状，开发了靶向六种MPXV表面抗原的单域抗体(VHH)。通过构建双价VHH形式，研究人员发现抗M1R的bi-M1A8和bi-M1C2抗体结合亲和力提升超400倍，可中和多种MPXV分支及牛痘病毒，并在小鼠模型中证实其降低病毒载量的效果。该研究为抗MPXV药物开发提供了新策略。

　　

猴痘病毒(MPXV)的持续暴发已成为全球公共卫生挑战，特别是2024年刚果民主共和国出现的致死率高达4-11%的Clade I分支引发国际关注。尽管已有特考韦瑞(tecovirimat)和布林西多福韦(brincidofovir)等抗病毒药物获批，但其疗效和供应稳定性存在局限。更棘手的是，传统牛痘疫苗诱导的抗体对MPXV中和效果较差，而静脉注射免疫球蛋白(VIGIV)存在批次差异大等问题。这些现状凸显了开发新型抗MPXV疗法的紧迫性。

日本国立传染病研究所等机构的研究团队另辟蹊径，利用单域抗体(VHH)分子量小、易改造的特性，系统筛选靶向MPXV六种表面抗原(A29L、A35R、B6R、E8L、H3L和M1R)的中和抗体。通过噬菌体展示技术从3×10⁹容量的人源化文库中筛选候选VHH，采用表面等离子共振(SPR)评估结合亲和力，并创新性地构建双价抗体形式增强中和效果。研究最终发现抗M1R的双价VHH能跨分支中和病毒，相关成果发表于《Communications Biology》。

关键技术包括：1) 噬菌体展示筛选人源化VHH文库；2) SPR单循环动力学分析抗原结合特性；3) 构建(GGGGS)₃连接的双价/双特异性VHH；4) 空斑减少试验评估中和活性；5) SCID小鼠模型验证体内保护效果。

靶向MPXV抗原的VHH筛选与表征
通过三轮噬菌体展示筛选，获得针对各抗原的VHH克隆，其中抗M1R的VHH-A8单体虽能降低30%空斑形成(P<0.05)，但多数单体中和活性有限。SPR检测显示单体KD值在134-4,390 nM范围，提示需增强结合力。

双价VHH的突破性效果
将VHH改造为双价形式后，抗M1R的bi-M1A8和bi-M1C2结合亲和力分别提升485倍和>20,000倍，KD达<6.67 pM。空斑试验显示仅这两种双价VHH能剂量依赖性抑制MPXV，IC₅₀为31.3-1,000 nM，且对Clade I/II和牛痘病毒均有效。

表位与糖基化影响机制
SPR竞争实验证实三种抗M1R VHH识别不同表位。值得注意的是，bi-M1C2对去糖基化M1R的亲和力降低40倍，提示其部分依赖糖基化位点，而bi-M1A8不受影响。

体内保护验证
在MPXV感染的SCID小鼠模型中，鼻内给予10 mg/kg bi-M1A8可显著降低肺组织病毒载量(3.8 log₁₀PFU/g vs对照组5.6 log₁₀PFU/g)，效果优于单体。组织病理显示双价VHH组肺泡结构完整，病毒抗原阳性细胞极少。

该研究首次证明：1) 双价抗M1R VHH通过协同结合实现超强中和；2) 靶向MPXV自身抗原的抗体比牛痘疫苗诱导抗体更有效；3) VHH的模块化设计为应对病毒变异提供新思路。这些发现不仅为MPXV治疗提供候选药物，其"低亲和力单体→高效双价体"的开发范式更为抗病毒抗体工程树立了新标杆。研究揭示的M1R关键表位信息，还将指导下一代疫苗设计。随着MPXV在非洲的持续流行，这种成本低、易生产的VHH疗法尤其适合资源有限地区的疫情防控。