α皰疹病毒感染的全球流行率與疾病負擔,涵蓋人源感染病毒以及動物源感染病毒,凸顯了當前對更有效、更通用抗病毒策略的迫切需求。然而,在研發針對皰疹病毒的廣譜干預手段方面,至今尚無突破性進展。
2025年12月16日,廈門大學陳毅歆、夏寧邵、鄭清炳、李少偉和國家獸用藥品工程技術研究中心田克恭共同通訊在nature communications(IF=15.7)在線發表題為“A broadly neutralizing antibody confers cross-genus protection against alphaherpesviruses by inhibiting gB-mediated membrane fusion”的研究論文。本研究報道了一株靶向α皰疹病毒糖蛋白B(gB)的廣譜中和抗體16F9,該抗體可在小鼠模型中對多種病毒實現交叉保護。
在多種雌性小鼠皰疹病毒疾病模型中,16F9均表現出顯著的治療效果。高高分辨率冷凍電鏡結構解析顯示,16F9可結合于gB蛋白Ⅰ結構域上一個保守的關鍵脆弱位點。16F9的結合能夠破壞前體gB蛋白與gHgL蛋白復合物之間的相互作用,進而阻止病毒膜融合并阻斷病毒感染。本研究為推進抗病毒策略的發展奠定了基礎,同時強調了靶向gB蛋白的干預手段在對抗皰疹病毒感染中的應用潛力。
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皰疹病毒科為雙鏈 DNA 病毒,對全球人類與動物健康構成嚴重威脅。該科病毒分為三個亞科,即嗜神經性α皰疹病毒、泛嗜性β皰疹病毒和嗜淋巴性γ皰疹病毒。α皰疹病毒已成為全球性的重大健康挑戰。皰疹病毒是一項重大的公共衛生挑戰,凸顯了對有效疫苗的緊迫需求。然而,目前大多數皰疹病毒除了VZV外,尚無有效疫苗可用。現有水痘減毒活疫苗與帶狀皰疹重組疫苗雖證實有效,且仍在基于水痘減毒活疫苗的基礎上持續改進,但仍需開發新一代疫苗,以延長保護時效、擴大適用年齡范圍。同時,HSV感染因缺乏根治手段與有效疫苗,持續傳播且難以清除。針對可跨物種傳播并導致人類高死亡率的α皰疹病毒,目前也無相應疫苗預防其人際傳播。在治療方面,臨床常用藥物以阿昔洛韋等核苷類似物為主,但這類藥物存在副作用明顯、易產生耐藥性等缺陷,導致部分皰疹病毒感染面臨無藥可用的困境;且此類藥物僅能抑制病毒復制,無法阻斷病毒感染,難以阻止病毒潛伏與再激活。因此,研發可有效阻斷病毒感染的高效廣譜藥物與通用預防性疫苗,具有至關重要的意義。
皰疹病毒入侵宿主細胞,需至少四種核心糖蛋白協同作用,即糖蛋白B(gB)、D(gD)、H(gH)和L(gL)。其中gB被認為是介導病毒膜融合的關鍵蛋白,gHgL復合物則發揮入侵激活作用,二者均為皰疹病毒疫苗研發的核心靶點。gB介導病毒包膜與宿主細胞膜融合,是完成病毒感染的必需環節;若缺失gB,病毒將完全喪失感染能力,足見其在病毒感染中的核心地位。多數α皰疹病毒依賴gD結合宿主受體啟動感染,僅VZV不編碼gD;gD與受體結合后,進一步促進gHgL異二聚體激活gB的膜融合功能。但這一機制并非絕對,如PRV可通過其他包膜糖蛋白的代償性突變,在缺失gD、gL或gHN端結構域的情況下仍能感染細胞。
廣譜中和抗體的研究為通用疫苗的開發帶來曙光。鑒于gB和gHgL復合物在病毒入侵中的關鍵作用及跨物種保守性,二者成為相關研究的重點方向。但目前具有跨物種中和活性的皰疹病毒廣譜中和抗體仍鮮有報道。gB因功能關鍵且結構保守,是研發廣譜中和抗體的理想靶點;靶向gB的抗體研究已顯示出對抗HSV、VZV、人巨細胞病毒(HCMV)和EB病毒(EBV)等多種皰疹病毒的潛力,證實其在阻斷病毒感染的抗病毒策略開發中的價值。然而,已報道的gB靶向中和抗體均具有物種特異性,其識別表位多位于gB五個結構域中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ區。盡管這些表位區域的結構具有保守性,理論上具備開發廣譜中和抗體的潛力,但相關研發仍面臨諸多挑戰。
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抗體16F9抗皰疹病毒的中和機制(摘自Nature Communications
本研究鑒定出一株靶向皰疹病毒gB蛋白的廣譜中和抗體16F9,該抗體可結合并中和α皰疹病毒亞科中單純皰疹病毒屬與水痘病毒屬的多種病毒。動物實驗顯示,16F9對PRV所致病毒性腦炎、HSV-1所致病毒性腦炎、角膜炎、皮膚皰疹,以及HSV-1/2所致新生兒皰疹感染均具有顯著的治療保護作用。結構解析表明,16F9靶向gBⅠ結構域上的α皰疹病毒通用表位,通過抑制病毒入侵關鍵的gB構象變化,阻斷gHgL與gB的相互作用,展現出廣闊的治療應用前景。綜上,本研究提示,基于gB開發的廣譜治療藥物或通用疫苗,有望成為對抗皰疹病毒感染的有效策略。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-66099-8
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