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为解决猴痘病毒（MPXV）全球爆发，缺乏特效抗病毒治疗及合适治疗性抗体的问题，研究人员开展针对 MPXV 的 M1R 和 B6R 蛋白中和抗体的研究。结果显示，A138 和 B026 组合有强大中和活性，双靶点策略或可防治 MPXV 感染，为相关研究提供方向。
猴痘病毒，这个在过去几年里逐渐走入大众视野的 “不速之客”，给全球公共卫生安全带来了巨大挑战。自 2022 年突然爆发以来，它迅速在全球 127 个国家和地区蔓延，截至 2024 年 12 月，已有 117663 例实验室确诊病例 。猴痘病毒属于正痘病毒属，以往主要局限在西非和中非的农村热带雨林地区，通常通过直接或间接接触感染动物传播。但近年来，其传播范围不断扩大，传播速度加快，且当前流行株与以往毒株相比存在较多基因变异，这让人们对它的传播机制和免疫逃逸能力充满担忧。
与此同时，全球范围内天花疫苗接种的终止，使得人群对正痘病毒的免疫力逐渐下降。而且，目前针对猴痘病毒感染，既缺乏特效的抗病毒治疗药物，也没有足够有效的预防和治疗手段，这无疑让情况雪上加霜。在这样的背景下，开发针对猴痘病毒的有效预防和治疗方法迫在眉睫，而中和抗体被视为极具潜力的方向之一。
为了应对这一挑战，深圳湾实验室传染病研究所、清华大学等多家国内研究机构的研究人员联合开展了一项重要研究，相关成果发表在《Nature Communications》上。
研究人员采用了多种关键技术方法来推进研究。首先是噬菌体展示技术，他们从包含 2000 多名 20 - 60 岁健康供者外周血单个核细胞构建的全人源抗体库中筛选针对猴痘病毒 M1R 和 B6R 蛋白的抗体。同时，运用酶联免疫吸附试验（ELISA）和空斑减少中和试验（PRNT）评估抗体的结合和中和活性；借助生物膜干涉技术（BLI）分析抗体的结合亲和力和竞争结合情况；通过 X 射线晶体学和生化分析确定抗体的结合表位；最后利用动物模型，包括 C57BL/6 小鼠和 BALB/c 小鼠，评估抗体的预防和治疗效果 。
下面来看具体的研究结果：
- 抗体的分离与特性鉴定：利用噬菌体表面展示技术，从全人源抗体库中成功分离出大量针对 M1R 和 B6R 蛋白的抗体。对这些抗体的基因分析发现，IGHV3 - 23、IGHV3 - 30 等基因在 M1R 和 B6R 结合抗体中显著富集，且这些抗体的互补决定区 3（CDR3）长度多在 8 - 10 个氨基酸 。ELISA 和 PRNT 检测结果表明，B6R 抗体的结合活性普遍强于 M1R 抗体，其中 A138、A094 等少数 M1R 抗体和 B026、B050 等 B6R 抗体表现出较强的中和活性，A138 和 B026 的中和活性最为突出。通过 BLI 进行的交叉竞争试验揭示了不同抗体的结合表位，部分与已报道抗体的表位重叠，也有新发现的未被表征的表位。
- 抗体的交叉中和活性：研究人员选取 A138、A129、B026 和 B019 这四种抗体，评估它们对痘苗病毒（VACV）和复制缺陷型猴痘病毒的中和活性。结果发现，M1R 抗体能有效中和病毒的成熟病毒粒子（MV）形式，而 B6R 抗体则对包膜病毒粒子（EV）形式有中和作用。单独使用 M1R 或 B6R 抗体，无法完全中和 MPXV/VACV 的 MV 和 EV 混合形式，但 A138 和 B026 等四种抗体组合却展现出强大的中和活性，其中 A138 和 B026 组合的中和效果最佳 。
- 双特异性抗体的设计与特性：为增强中和效力和拓宽抗病毒谱，研究人员基于 A138 和 B026 设计合成了七种双特异性抗体（bsAbs）。BLI 分析显示，ScFvA138B026 和 ScFvB026A138 对 M1R 和 B6R 具有较强的结合亲和力，与亲本抗体相当。中和试验表明，ScFvA138B026 的中和效果略优于 ScFvB026A138，虽比亲本抗体混合物稍弱，但明显强于单独的 B026 或 A138。
- M1R 抗体识别的结构基础：通过解析 M1R - A129/A138 Fab 复合物的晶体结构，研究人员发现 A138 Fab 与 M1R 的结合方式与之前报道的小鼠抗体 M12B9 和 7D11 与 VACV L1R 的结合类似，其利用重链的三个 CDR 和轻链的 CDR3 结合 M1R 的环区，该区域是正痘病毒的保守易损位点。而 A129 则结合 M1R 的 β 折叠，代表了一种新的结合表位 。
- B6R 抗体识别的表位分析：由于未能获得 B6R - B019 或 B6R - B026 Fab 复合物的晶体，研究人员借助 AlphaFold2 预测 B6R 的三维结构，并设计一系列截短蛋白进行 BLI 试验。结果表明，B026 结合 B6R 的胞外结构域，其茎区（residues 240 - 279）对结合至关重要；B019 则特异性识别 B6R 的结构域 4 。
- 抗体在动物模型中的预防和治疗效果：在 VACV 感染的 C57BL/6 小鼠模型中，无论是预防还是治疗干预，A138 和 B026 联合使用都能显著减轻体重下降，提高生存率，降低肺和脾脏中的病毒载量，保护效果明显优于单独使用 A138 或 B026 。在 MPXV 感染的 BALB/c 小鼠模型中，抗体处理组的肺、肝和脾脏中的病毒载量均低于对照组，A138 和 B026 联合使用可进一步降低病毒载量，但双特异性抗体 ScFvA138B026 的保护效果与单独使用 A138 或 B026 相似或略低。
综合研究结论和讨论部分，这项研究意义重大。研究人员成功分离出针对猴痘病毒 M1R 和 B6R 蛋白的多种人源抗体，发现联合使用针对不同抗原的两种高效中和抗体（如 A138 和 B026），可有效预防和治疗猴痘病毒感染，为猴痘病毒感染的防治提供了一种有前景的双靶点策略。同时，对抗体结合表位的详细表征，为深入理解抗体中和机制和开发更有效的治疗方法提供了重要的结构基础 。然而，研究也存在一定局限性，如在中和试验中，MV 和 EV 混合比例可能影响抗体中和活性评估；使用的小鼠模型不能完全模拟猴痘病毒感染的真实情况，未来还需进一步改进研究方法和模型，以更准确地评估单克隆抗体的疗效。但总体而言，该研究为猴痘病毒感染的防治开辟了新道路，为后续相关研究和治疗手段的开发提供了关键的理论和实验依据。
