猴痘病毒 H3L 蛋白：开发中和抗体与血清学检测的关键靶抗原

《Applied Microbiology and Biotechnology》：Monkeypox virus H3L protein as the target antigen for developing neutralizing antibody and serological assay

为应对猴痘病毒（MPXV）爆发，解决诊断工具和治疗药物缺乏的问题，研究人员开展了以 MPXV H3L 蛋白为靶抗原的研究。结果表明，抗 H3L 单克隆抗体（mAbs）可用于诊断和治疗，H3L 蛋白是有前景的血清学分析生物标志物。

　　猴痘病毒（Monkeypox virus，MPXV）引起的猴痘（Mpox）是一种病毒性疾病，自 1970 年在人类中首次发现以来，已在非洲存在了数十年。近年来，MPXV 新毒株引发的猴痘疫情在多个国家和地区爆发，世界卫生组织两次将其列为国际关注的突发公共卫生事件（PHEIC）。猴痘的症状轻重不一，严重时可危及生命，尤其是对免疫功能低下的人群。而且其潜伏期长达 21 天，给疫情防控带来极大困难。目前，聚合酶链反应（PCR）是猴痘诊断的标准方法，但该方法需要专业设备，检测时间长，在医疗资源匮乏的偏远地区难以适用。因此，开发快速、有效的诊断工具和治疗药物迫在眉睫。

在这样的背景下，台湾大学的研究人员开展了针对 MPXV H3L 蛋白的研究。H3L 蛋白是 MPXV 的重要表面抗原，在病毒感染过程中发挥着关键作用，它不仅参与病毒与宿主细胞受体的结合，介导病毒感染，还对病毒粒子的组装至关重要。而且，已有研究表明，抗 H3L 抗体具有中和病毒的能力，H3L 蛋白也可作为血清学检测的标志物。该研究成果发表在《Applied Microbiology and Biotechnology》上，为猴痘的防治提供了重要的理论依据和实践指导。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先，通过基因工程技术构建表达重组 MPXV H3L 蛋白的质粒，并在大肠杆菌中表达和纯化该蛋白。然后，利用纯化的蛋白免疫 BALB/c 小鼠，制备单克隆抗体（mAbs）。接着，运用蛋白质免疫印迹（WB）分析、噬斑减少中和试验（PRNT）、侧向流动免疫层析测定（LFIA）等技术，对 mAbs 的特性、中和活性以及对病毒的检测能力进行了全面研究。此外，还收集了未接种天花疫苗的猴痘患者血清，用于分析针对不同 H3L 结构域的抗体谱。

研究结果如下：

1. 免疫小鼠产生特异性抗体：用重组 MPXV MBP - H3L 蛋白免疫 BALB/c 小鼠，在第 49 天收集的血清中检测到显著的 MBP - H3L 特异性抗体。
2. 制备并鉴定 H3L 特异性 mAbs：成功制备了 6 种抗 MPXV H3L 的 mAbs，包括 4 - 2A、1 - 1C、3 - 8H、3 - 3F、4 - 9F 和 2 - 7G，并确定了它们的重链和轻链同型。这些 mAbs 对 H3L 具有高度特异性，且通过识别至少 4 种不同的表位与 H3L 蛋白及截断片段结合。
3. mAbs 与病毒粒子的交叉反应：所有 mAbs 都能与 MPXV 和痘苗病毒（VACV）病毒粒子中的 H3L 蛋白发生交叉反应，其中 3 - 3F 的检测信号最强，4 - 9F 和 2 - 7G 的结合亲和力较低。
4. LFIA 检测 H3L 蛋白和病毒粒子：基于 4 - 2A/3 - 3F 的 LFIA 快速检测能够特异性检测 MPXV H3L 蛋白和病毒粒子，其检测限为 12.5 ng，且对 MPXV 病毒粒子具有较高的捕获能力。
5. mAb 3 - 3F 抑制 MPXV 感染：在补体存在的情况下，mAb 3 - 3F 对 MPXV 感染 Vero E6 细胞的中和活性显著增强，从约 15% 的抑制率提高到约 75%。
6. 猴痘患者血清抗体谱分析：分析猴痘患者血清针对不同 H3L 结构域的抗体谱发现，患者血清中针对 H3L_2 - 34 的抗体未被诱导，针对 H3L_2 - 89 的抗体水平也很低，与 mAb 3 - 3F 特异性相似的抗体在患者血清中占少数，主要抗体谱与 mAbs 4 - 9F 和 2 - 7G 识别的模式相似。

研究结论和讨论部分指出，基于 4 - 2A/3 - 3F 的 LFIA 快速检测为猴痘病毒检测提供了一种替代方法，但 mAbs 4 - 2A 和 3 - 3F 无法区分 MPXV H3L 和 VACV H3L。补体在增强 mAb 3 - 3F 的中和活性中起重要作用，但 mAb 3 - 3F 的体内毒性、药代动力学和耐药潜力尚未评估，距离临床应用还有很大差距。mAb 3 - 3F 的中和机制可能是通过结合 H3L 蛋白的 35 - 89 位残基，阻断病毒吸附或参与病毒结构的破坏，但具体机制需进一步通过结构生物学方法研究。此外，研究发现 MPXV 感染诱导的抗体中，类似 mAb 3 - 3F 的中和抗体很少，因此在设计包含 H3L 蛋白的疫苗时，应考虑提高 H3L 中和表位的免疫原性。同时，该研究仅分析了 10 例患者血清，存在一定局限性。未来应进一步努力鉴定更多 H3L 中和表位，开发更有效的猴痘疫苗，结合 A29L 和 H3L 的检测，提高猴痘病毒感染的检测准确性，为猴痘的防控提供更有力的支持。