流感抗体可以抵抗多种广泛的流感病毒株
![H1N1 influenza virus particles. Credit: NIAID 甲型H1N1流感](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2018/h1n1.jpg)
根据圣路易斯华盛顿大学医学院、纽约市西奈山伊坎医学院和拉霍亚斯克里普斯研究中心的一项研究,研究人员发现了一种抗体,可以保护小鼠免受多种致命流感病毒的感染。这种抗体可以作为模板,帮助设计出一种通用疫苗,可以抵御所有病毒株,也可以用于治疗和预防严重的流感病例,包括流感大流行。
该研究发表于10月25日科学。
有很多菌株流感华盛顿大学病理学和免疫学助理教授Ali Ellebedy博士说。“现在想象一下,如果我们有一种疫苗可以抵抗所有的流感病毒株,包括人流感病毒、猪流感病毒和高致命性禽流感病毒。这种抗体可能是设计一种真正通用疫苗的关键。”
Ellebedy发现了抗体 - 一种免疫蛋白,其识别和附着在2017年冬天在圣路易斯在圣路易斯的巴恩犹太医院住院的患者患者患者的外国分子血液中。Ellebedy正在研究一种分析免疫的研究与华盛顿大学紧急护理和研究核心合作,对人类流感感染的反应,该研究核心将他送到流感患者的血液样本。他很快注意到这种特殊的血液样本是不寻常的:除了含有抗体针对病毒表面的主要蛋白质血凝素,它含有其他抗体,显然是针对其他东西的。
Ellebedy同时也是医学和分子微生物学助理教授,他说:“当时我们才刚刚起步,我正在建立我的实验室,所以我们没有工具来研究抗体可能针对的其他东西。”
他将其中三种未知靶点的抗体送给了西奈山伊坎医学院的微生物学教授弗洛里安·克莱默博士。专家神经氨酸酶-流感病毒表面的另一种蛋白质- krammer用这种抗体对他大量的神经氨酸酶蛋白库进行了测试。这三种抗体中至少有一种阻断了流感病毒中所有已知类型的神经氨酸苷酶的活性,这代表了多种人类和非人类病毒株。
克莱默说:“这些抗体的广度真的让我们感到惊讶。”“通常,抗神经氨酸酶抗体在一个亚型中可以很广泛,比如H1N1,但在亚型中具有强大活性的抗体前所未闻。起初,我们不相信我们的结果。特别是抗体在A型流感病毒和B型流感病毒之间交叉的能力是令人难以置信的。如果有正确的抗原,人类免疫系统的能力是惊人的。”
神经氨酸酶对流感病毒复制至关重要。蛋白质切割新形成的病毒,不含感染的细胞,因此它们可以继续前进并感染新细胞。Tamiflu,最广泛用于严重流感感染的药物,通过灭活神经氨酸酶来作用。
为了确定这些抗体是否可以用于治疗严重的流感病例,Krammer和他的同事们在注射了致命剂量的流感病毒的老鼠身上测试了它们。这三种抗体对许多毒株都有效,一种名为1g01的抗体可以保护小鼠对所有12种毒株进行测试,这些毒株代表了所有三组人类流感病毒,以及禽类和其他非人类流感病毒。
![流感](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800/2019/influenza.jpg)
Ellebedy说:“即使在感染后72小时注射这种抗体,所有的老鼠都活了下来。”“他们肯定是病了,瘦了,但我们还是救了他们。这是非凡的。这让我们想到,当有人感染了流感,而现在再使用达菲已经太迟了,我们可以在重症监护中使用这种抗体。”
塔米凡洛必须在症状的24小时内施用。在Tamiflu窗口关闭后,可能使用的药物可以帮助许多诊断的人。但在研究人员甚至认为基于抗体基于抗体设计这种药物之前,他们需要了解它是如何干扰神经氨酸酶的。
他们求助于斯克里普斯研究中心著名的结构生物学家、资深合著者伊恩·威尔逊博士。Wilson和他实验室的工作人员朱学勇博士绘制了抗体与神经氨酸苷酶结合时的结构。他们发现,每一种抗体都有一个循环,这个循环就像在齿轮之间的棍子一样滑进神经氨酸酶的活性部位。这些环阻止神经氨酸酶从细胞表面释放新的病毒颗粒,从而打破细胞内病毒生产的循环。
Wilson说:“我们对这些抗体如何成功地在保守活性部位插入单环而不与周围的高变区域接触感到惊讶,从而在对抗不同流感病毒的神经氨酸酶方面取得了比我们以前见过的更大的宽度。”
这些结构表明,这些抗体提供了如此广泛的保护,因为它们针对的是神经氨酸酶蛋白的活性部位,而这些活性部位在远缘流感毒株中基本相同。即使是对蛋白质的那一部分进行微小的改变,也会使它失去工作的能力,从而阻止病毒从复制。
研究人员正致力于基于抗体1G01开发新的改进的流感治疗方法和疫苗,该抗体已经被华盛顿大学申请了专利。
Ellebedy说:“长期以来,神经氨酸酶作为一种候选疫苗一直被忽视。”“这些抗体告诉我们,它不应该被忽视。现在我们知道了对神经氨酸酶具有广泛保护作用的抗体是什么样子的,我们现在有了另一种方法来开始设计新的疫苗来诱导这种抗体。如果我们想弄清楚如何设计出一种真正通用的疫苗,这可能非常重要。”
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