Sci Tran Med | 夏寧邵、鄭子崢團(tuán)隊(duì)提出呼吸道合胞病毒雙廣譜抗體預(yù)防方案，有望“封堵”耐藥風(fēng)險(xiǎn)

呼吸道合胞病毒（Respiratory syncytial virus，RSV）是導(dǎo)致兩歲以下嬰幼兒（尤其是六個(gè)月以下嬰兒）嚴(yán)重下呼吸道感染的首要病原體。全球每年約有3300萬五歲以下兒童感染RSV，其中住院病例約360萬，死亡病例約10萬。目前，全球范圍內(nèi)尚無可用于新生兒的RSV疫苗。上世紀(jì)90年代，第一代RSV單克隆抗體作為唯一預(yù)防性干預(yù)手段投入應(yīng)用，但因其中和效價(jià)低、半衰期短、應(yīng)用成本高等因素，僅獲批用于高風(fēng)險(xiǎn)兒童。并且該抗體應(yīng)用引入的免疫選擇壓力導(dǎo)致病毒逃逸株出現(xiàn)頻率增加約5~10倍，帶來了顯著的耐藥風(fēng)險(xiǎn)。盡管近期上市的新一代預(yù)防性抗體藥物憑借其高效中和活性和長(zhǎng)效性，在新生兒中得到了更廣泛應(yīng)用，但在應(yīng)對(duì)病毒變異與耐藥性方面仍顯不足。這些抗體藥物所識(shí)別的靶標(biāo)——RSV融合蛋白（F蛋白）的融合前（pre-F）構(gòu)象——是人群免疫應(yīng)答的主要優(yōu)勢(shì)靶標(biāo)。對(duì)2014-2025年RSV F蛋白序列分析發(fā)現(xiàn)，即便在尚未使用新一代抗體藥物的地區(qū)，其潛在逃逸毒株占比已達(dá)1%-10%，提示靶向該靶標(biāo)的新一代抗體藥物開發(fā)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注廣譜性及耐藥逃逸問題。因此，在近期多項(xiàng)RSV兒童疫苗臨床試驗(yàn)宣布中止，主動(dòng)預(yù)防手段研發(fā)遭遇重大挑戰(zhàn)的大背景下，如何有效研發(fā)兼具高效、長(zhǎng)效、廣譜與抗耐藥特性的下一代抗體藥物，已成為該領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。

我室夏寧邵、鄭子崢團(tuán)隊(duì)圍繞RSV pre-F蛋白表位開展系統(tǒng)性深度挖掘，提出并實(shí)施“在高保守表位中挖掘強(qiáng)中和抗體，在強(qiáng)中和表位中尋找高廣譜抗體”的多維篩選策略，獲得了一批突破既有表位分類、兼具廣譜性與高效力的跨既有表位中和抗體。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步基于具備協(xié)同增效特征的1A2/1B6雙單抗組合，實(shí)現(xiàn)覆蓋4個(gè)既有中和表位的“雞尾酒”式預(yù)防性抗體方案，從而有效抑制逃逸耐藥株的產(chǎn)生。研究結(jié)果顯示，兩株人源單抗1A2與1B6無論單用還是聯(lián)用均具有優(yōu)異的廣譜抗病毒活性：在體外中和方面，單用或聯(lián)用與尼塞韋單抗（Nirsevimab）表現(xiàn)基本相當(dāng)；在針對(duì)RSV A型毒株（RSV A2）的體內(nèi)預(yù)防方面，也與Nirsevimab處于同一水平；而在針對(duì)RSV B型毒株（RSV B18537）的體內(nèi)預(yù)防方面，僅需Nirsevimab約1/4的劑量就可以實(shí)現(xiàn)小鼠肺部病毒的完全清除（1A2，1mg/kg；1B6，2 mg/kg；1A2/1B6，1mg/kg；Nirsevimab，4 mg/kg）。此外，1A2與1B6聯(lián)用能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)耐藥逃逸的完全控制，從而顯著降低潛在的耐藥風(fēng)險(xiǎn)。冷凍電鏡（Cryo-EM）結(jié)構(gòu)解析提示，其廣譜性及抗耐藥性可能與其特殊的抗體識(shí)別表位密切相關(guān)：1A2結(jié)合于pre-F三聚體的“腰部”區(qū)域，表位橫跨抗原位點(diǎn)IV和V；而1B6則結(jié)合于“頭部”的一個(gè)獨(dú)特表位，橫跨位點(diǎn)?、II和V。由于兩者靶向表位互不重疊，1A2與1B6可同時(shí)結(jié)合并產(chǎn)生協(xié)同作用，類似于給pre-F蛋白構(gòu)建“雙重分子鎖”，從而將其穩(wěn)定在融合前構(gòu)象并阻斷病毒入侵所必需的構(gòu)象變化。進(jìn)一步的序列保守性分析表明，兩者所靶向的表位在RSV A和B型流行株中的保守性均超過99%，優(yōu)于Nirsevimab所靶向表位在B型中僅約88%的保守率，該差異從機(jī)制上支持其更強(qiáng)的抗自然變異潛力。更為重要的是，體外逃逸實(shí)驗(yàn)表明，在單藥（1A2、1B6或Nirsevimab）的壓力下，病毒可分別通過G446E、Q94R/K和N208D等點(diǎn)突變實(shí)現(xiàn)逃逸；然而，在1A2/1B6聯(lián)合壓力下，病毒連續(xù)傳代20次仍未獲得可檢測(cè)的逃逸突變株，凸顯該組合在抗逃逸與抗突變方面的顯著優(yōu)勢(shì)。此外，初步的藥代動(dòng)力學(xué)評(píng)估結(jié)果顯示，長(zhǎng)效候選分子（1A2-TMYTE和1B6-YTE）有望通過單次給藥實(shí)現(xiàn)對(duì)新生兒當(dāng)季流行期的有效保護(hù)。

圖：1A2/1B6組合抑制了病毒逃逸，并提供了更廣譜的體內(nèi)保護(hù)

綜上所述，該研究不僅開發(fā)了一款新型的RSV候選藥物，更提出并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了一套應(yīng)對(duì)RSV耐藥挑戰(zhàn)的可行策略。1A2/1B6抗體組合憑借廣譜且高效的中和活性、顯著的協(xié)同增效作用、穩(wěn)健的抗逃逸屏障以及優(yōu)異的體內(nèi)保護(hù)效力，展現(xiàn)出作為下一代RSV預(yù)防藥物的明確優(yōu)勢(shì)與發(fā)展?jié)摿ΑＤ壳埃摽贵w藥物方案已完成單抗長(zhǎng)效化改造、穩(wěn)定表達(dá)細(xì)胞株構(gòu)建、成藥性評(píng)估，以及早期藥效學(xué)與藥代動(dòng)力學(xué)等系統(tǒng)性的臨床前研究，現(xiàn)已轉(zhuǎn)移至翔安實(shí)驗(yàn)室推進(jìn)后續(xù)的臨床轉(zhuǎn)化工作。

近日，該研究成果以題為“An antibody cocktail targeting conserved, non-overlapping epitopes prevents viral escape and confers protection against RSV in vivo”的研究論文在線發(fā)表于《科學(xué)·轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》（Science Translational Medicine）。我室孫永鵬、劉麗琴、江澤敏、汪毅禎、強(qiáng)宏生，佑道生物醫(yī)藥（杭州）有限公司趙菁華為該論文共同第一作者。我室夏寧邵、鄭子崢、鄭清炳、王思令為該論文共同通訊作者。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金的支持。

來源：傳染病疫苗研發(fā)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

編輯：吃一口小貓