Nature:病毒想逃,抗体在追——六万份序列揭开呼吸道合胞病毒耐药的真实底牌!
来源:生物谷原创 2026-09-18 11:10
科学家们通过对全球公开数据库中超过6万条RSV序列进行了分析,并利用一种名为“深度突变扫描”的技术,系统测量了F蛋白上几乎所有可能的单氨基酸突变对病毒感染能力和抗体中和的影响。
呼吸道合胞病毒(RSV)是婴幼儿下呼吸道感染的头号病原体之一,全球每年约有3300万例5岁以下儿童RSV感染,其中约360万例需要住院治疗,超过10万例死亡。对于免疫系统尚未发育成熟的新生儿,以及免疫功能低下的老年人和肿瘤患者,RSV的威胁尤为突出。过去很长一段时间,临床医生面对RSV只能提供支持治疗,直到近两年,预防性抗体和疫苗才真正改变了局面。
目前用于婴儿RSV预防的主力是一种名为尼塞韦单抗(nirsevimab)的长效单克隆抗体,其能通过靶向RSV表面的F蛋白从而阻止病毒与宿主细胞融合。此外,针对孕妇的RSV疫苗也已获批,母体产生的抗体会通过胎盘传给胎儿,在出生后继续提供保护,这些工具在临床试验和真实世界中都显著降低了婴儿住院率,堪称儿科感染领域近年来少有的好消息。
但病毒不会坐以待毙,此前已有一种RSV抗体在临床试验中因出现耐药株而折戟,而尼塞韦单抗也陆续被报道存在散发的耐药突变;耐药成了悬在这类预防工具头上的一把剑,问题是,我们对RSV到底哪些突变会影响抗体中和、哪些突变只是无关痛痒的“噪音”,一直缺乏系统性的认识。监测工作因此受限—即便在病毒序列中看到某个变异,也很难判断它究竟意味着什么。
近日,一篇发表在国际杂志Nature上题为“Mutational constraints on RSV F and its neutralization by antibodies”的研究报告中,来自来自Fred Hutch癌症中心等机构的科学家们通过对全球公开数据库中超过6万条RSV序列进行了分析,并利用一种名为“深度突变扫描”的技术,系统测量了F蛋白上几乎所有可能的单氨基酸突变对病毒感染能力和抗体中和的影响。这项技术由Fred Hutch的进化病毒学家Jesse Bloom开发,其思路是不再依赖在实验室里反复培养活病毒来筛选耐药株,而是在安全无致病性的假病毒体系中,一次性评估数千种突变的效果,再结合生物物理模型和自然序列分析,推断哪些突变真正值得警惕。

RSV F蛋白突变在B亚型中会导致更多尼塞韦单抗逃逸,原因是二价IgG结合的缓冲效应取决于Fab亲和力
文章中,研究人员首先揭示了一个有趣的亚型差异,RSV分为A、B两个亚型,长期在人群中共同流行;有研究数据显示,尼塞韦单抗对B亚型的耐药突变比A亚型更常见。原因并非B亚型“更狡猾”,而是尼塞韦单抗对B亚型的Fab段结合效力本身较低,再加上二价IgG结合时的缓冲效应,两相叠加,使得B亚型更容易在突变后逃脱中和,这一模型解释了此前观察到的亚型偏倚,也为理解抗体设计与病毒逃逸之间的关系提供了定量框架。
随后,研究人员用深度突变扫描测量了尼塞韦单抗、克莱罗韦单抗(clesrovimab)及其它几种关键抗体的IgG和Fab形式对F蛋白突变的敏感性,这些数据被整合进Nextstrain(一个开放获取的病原体监测平台),使得全球研究人员可以实时对RSV序列进行耐药评分。换句话说,以后任何人在数据库里看到一条新的RSV序列,都可以快速判断它是否携带可能影响抗体效果的突变,而不必等到病毒在人群中广泛传播后才后知后觉。
那么,当前的真实世界情况如何?答案是:耐药株存在,但极其罕见。研究估计,携带耐药突变的RSV序列占比不到1%,且多为散发,没有出现持续传播的迹象。对于尼塞韦单抗和克莱罗韦单抗而言,这是个令人安心的信号。Cassandra Simonich教授指出,作为儿科医生和母亲,她深知这些预防工具对婴儿意味着什么,他们希望确保这些工具持续有效,而这项研究是朝着这个方向迈出的一步。
从更宏观的视角看,这项工作展示了如何把基础病毒学、生物物理建模和大规模序列监测拧成一股绳,它没有停留在“发现几个耐药位点”的层面,而是给出了一个可操作的系统:哪些突变需要关注、它们在不同亚型中如何分布、如何用公开平台实时追踪。对于公共卫生决策者而言,这意味着在耐药真正成为问题之前,手里已经有了预警工具。对于抗体开发者而言,理解Fab效力与表位特异性如何共同决定病毒逃逸有助于设计出更难被突破的下一代抗体。(生物谷Bioon.com)
参考文献:
Simonich, C.A.L., McMahon, T.E., Juviler, G. et al. Mutational constraints on RSV F and its neutralization by antibodies. Nature (2026). doi:10.1038/s41586-026-11030-4
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