疱疹复发的“终结者”!Cell Rep:抗gD/gB双特异性抗体高效阻断 HSV 传播,大幅降低生殖器疱疹复发率
来源:生物谷原创 2025-09-24 11:18
本研究从羊驼免疫中筛选抗HSV抗体,工程化为靶向gD/gB的双特异性抗体,其高效阻断病毒传播,在豚鼠模型中显著降低生殖器疱疹复发,为HSV治疗提供新策略。
生殖器疱疹由单纯疱疹病毒(HSV)引发,全球50岁以下人群HSV-1和HSV-2感染率分别达67%和13%,一旦感染便终身携带。患者不仅面临反复发病的疼痛与心理压力,HSV-2感染还会使HIV感染风险翻倍,而现有阿昔洛韦等核苷类似物仅能部分缓解症状,无法阻止病毒潜伏与复发,疫苗研发也屡屡受挫。
近日,Cell Rep发表的一项研究Identification and engineering of potent bispecific antibodies that protect against herpes simplex virus recurrent disease打破这一困境——研究团队通过羊驼免疫与抗体工程技术,开发出靶向HSV关键糖蛋白的双特异性抗体,为HSV复发疾病治疗提供全新方向。
研究团队首先以HSV-2的gB和gD糖蛋白为抗原开展羊驼免疫,结合噬菌体展示技术筛选抗体,最终获得43个结合gB、34个结合gD的骆驼源重链可变区(VHH,即纳米抗体)。将这些VHH与人类IgG1 Fc融合后检测发现,除2个外,所有VHH-Fc均能特异性结合靶标,亲和力介于0.2nM至4.6μM之间;14个抗gD和6个抗gB VHH-Fc可有效中和HSV-1和HSV-2实验室菌株,半数有效浓度(EC50)均低于25nM;12个抗gD和5个抗gB VHH-Fc还能阻断HSV的细胞间传播(CCS),部分抗体(如抗gB的D7、D10、E8,抗gD的C6、D1、E4)的CCS阻断效力比传统工具抗体高4倍。
图1:从羊驼免疫中筛选出具有中和作用和阻断细胞间传播功能的抗gB和抗gD纳米抗体
为提升效力,研究团队将高效VHH工程化为两种格式的双特异性抗体:1+1单价异二聚体(各含1个gB和gD结合位点)与2+2双价同源二聚体(各含2个结合位点)。体外实验显示,2+2格式的CCS阻断效力约为1+1格式的2倍;部分双抗(如D7/C6)效力显著优于单特异性抗体混合物,相较于传统抗gD和gB工具抗体,效力分别提升23倍和34倍。进一步验证表明,双抗需同时靶向gD和gB,且两个VHH均具备中和与CCS阻断活性,仅靶向单一糖蛋白的双抗无此效力提升效果。
图2:抗gD/gB双特异性抗体相较于单特异性抗体,在阻断HSV细胞间传播方面表现出更强的效力
为揭示双抗高效作用机制,研究团队利用冷冻电镜(cryo-EM)解析D7/C6、D7/D1双抗的VHH与gB、gD的复合物结构,分辨率达2.1-2.3Å。结果显示,D1-VHH和C6-VHH结合gB融合后结构的不同表位,D7-VHH结合gD的N端区域,且这些表位在HSV-1和HSV-2中保守性超99%。生物层干涉法验证证实,双抗可同时结合gB和gD,通过交联病毒进入复合物,阻断受体结合与膜融合过程;同时,该双抗对包括阿昔洛韦耐药株在内的临床分离株均有中和作用,展现广谱抗HSV活性。
考虑到HSV通过gE/gI复合物介导抗体内化降解以逃避免疫,研究团队对抗体Fc段进行YTE突变(M257Y/S259T/T261E)。结果显示,YTE突变使抗体与HSV-1 gE/gI的结合亲和力降低超680倍,显著减少抗体内化与降解,同时保留部分抗体依赖的细胞毒性(ADCC)效应,既延长抗体半衰期,又规避病毒免疫逃逸。
在生殖器疱疹豚鼠模型(最接近人类HSV感染的动物模型)中,传统抗gB单抗无法减少病毒潜伏后的复发病变;而带有YTE突变的D7/D1和C6/D7双抗(2+2格式),在20-40天post感染期间每周两次给药,显著降低病变发生率和累积病变评分,第三剂后几乎无复发。检测发现,给药后豚鼠血清中双抗浓度远高于体外CCS阻断所需的EC95,证实其体内效力。
图3:双特异性抗体在生殖器疱疹豚鼠模型中显著降低病变复发率
综上,这项研究通过多学科整合——从羊驼免疫筛选高效抗体,到工程化构建双特异性抗体,再经结构解析阐明机制,最终在动物模型中验证疗效——成功开发出靶向HSV gD/gB的双特异性抗体。该抗体不仅高效阻断病毒细胞间传播、规避免疫逃逸,还能显著降低生殖器疱疹复发,克服了现有治疗的关键局限。对于全球数百万HSV感染者而言,这一研究为长效、高效的HSV治疗提供了新希望,未来有望通过进一步临床转化,成为改变HSV治疗格局的突破性疗法。(生物谷Bioon.com)
参考文献:
Lee CV, Viadiu H, Kalamkar A, et al. Identification and engineering of potent bispecific antibodies that protect against herpes simplex virus recurrent disease. Cell Rep. 2025;44(8):116063. doi:10.1016/j.celrep.2025.116063
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