納米抗體+中和皰疹病毒：雙特異性抗體強力阻斷皰疹病毒入侵與傳播

2025年5月發表于Nature Communications的一項研究取得重要進展。中國科學家團隊發現了兩個靶向單純皰疹病毒（HSV）糖蛋白gD的高效中和納米抗體，并進一步構建了雙特異抗體Nb14-32-Fc。該抗體在細胞和動物模型中展現出卓越的保護效力，能同時阻斷病毒附著與進入，并有效抑制病毒在細胞間傳播。

研究主線：
駱駝免疫與文庫構建→納米抗體篩選（獲得Nb14與Nb32）→表位與機制解析（結構生物學與競爭實驗）→構建雙特異抗體（Nb14-32-Fc）→體外功能驗證（中和、阻斷傳播）→體內療效評估（腦炎、生殖道感染模型）→結論與展望

一、為什么這是突破？“雙管齊下”攻克HSV入侵壁壘

本研究不僅發現了一個全新的、不干擾受體結合的中和表位，更通過構建雙特異納米抗體，實現了對病毒入侵不同步驟的協同阻斷，在多個苛刻的動物模型中實現了100%保護，為應對HSV耐藥及嚴重感染提供了全新策略。

二、如何設計的？從篩選到驗證的科學路徑

1. 源頭篩選：使用HSV-2 gD免疫駱駝，構建噬菌體展示納米抗體文庫，篩選獲得13個結合gD的候選抗體。

2. 功能初篩：將候選抗體表達為Fc融合蛋白（Nb-Fc），通過流式細胞術檢測其對HSV-1-GFP的中和活性，鎖定Nb14和Nb32兩個高效中和抗體。

3. 機制深挖：通過競爭ELISA、SPR及細胞實驗，證實二者結合非重疊表位。解析復合物晶體結構，揭示Nb14結合全新N-A‘間環表位，而Nb32則競爭性阻斷gD與受體Nectin-1結合。

4. 功能升級：將Nb14與Nb32通過柔性連接子串聯，構建雙特異抗體Nb14-32-Fc，旨在同時利用兩種不同的中和機制，增強效力與廣度。

   
   

• 超高親和力與中和活性：Nb14和Nb32對HSV-1/2 gD的親和力（KD）達皮摩爾至納摩爾級。在無補體條件下，Nb32-Fc對HSV-1/2的中和IC??分別為0.51 nM和0.50 nM，活性強勁。

• 雙特異抗體效力倍增：構建的Nb14-32-Fc親和力進一步提升，對HSV-1/2的中和IC??分別達0.39 nM和0.22 nM，比臨床階段抗體E317強約10倍。

• 阻斷細胞間傳播：在感染中心實驗中，Nb14-32-Fc將HSV-1和HSV-2的感染區域分別抑制至對照組的~10%和15%，抑制細胞間傳播的能力顯著優于親本抗體及陽性對照。

• 動物模型中的完全保護：在致死劑量的HSV-1顱內感染（模擬腦炎）和HSV-2陰道感染模型中，僅1 mg/kg劑量的Nb14-32-Fc即可實現100%小鼠存活，并大幅降低腦、脊髓或陰道組織中的病毒載量（降低1-3個數量級）。

• 對抗耐藥病毒株：在對阿昔洛韋耐藥的HSV-1（V204G）角膜感染模型中，Nb14-32-Fc能顯著減輕眼部癥狀，并降低眼淚和神經節中的病毒滴度。

  
  

• 發現全新中和表位與機制：結構生物學揭示，Nb14結合于gD上遠離受體結合區的N-A‘間環。功能實驗證明，它并不干擾gD與受體（HVEM/Nectin-1）結合，而是通過阻礙gD與gH/gL的相互作用來抑制膜融合。這是一種不同于以往抗體的全新中和機制。

• 雙特異設計的協同優勢：Nb14-32-Fc同時結合gD上兩個非重疊表位。Nb32負責在病毒附著階段“關門”，阻斷其與宿主細胞受體結合；Nb14則在附著后階段“設卡”，干擾膜融合必需的構象變化。這種協同作用使其在病毒入侵的多個環節建立防線。

• 全面抑制傳播環節：該雙特異抗體不僅能中和游離病毒，還能高效抑制病毒通過細胞間直接接觸進行傳播，這是其在小鼠模型中實現徹底清除病毒、提供完全保護的關鍵原因之一。

  
  

  
  

納米抗體（VHH）分子量小、穩定性高、易于生產與工程化改造，是構建多功能生物制劑的理想模塊。本研究將兩個具有不同作用機制的非競爭性納米抗體串聯，創造了一種“雙鎖”機制：

1. 增強親和力與廣度：同時結合兩個表位，提高了整體親和力（avidity），并對不同HSV毒株產生更廣泛的覆蓋。

2. 降低耐藥風險：病毒需要同時逃逸兩種不同的中和機制才能產生耐藥，難度大大增加。

3. 實現多功能：一個分子同時具備阻斷附著、抑制融合和阻止細胞間傳播的能力，治療效率最大化。

這項研究為開發新一代抗HSV療法帶來了曙光。Nb14-32-Fc在模擬嚴重皰疹性腦炎和生殖道皰疹的模型中表現出的高效力和完全保護作用，使其成為治療重癥HSV感染（特別是對現有藥物耐藥或無效的病例）極具潛力的候選藥物。

未來發展方向包括：

• 推進臨床轉化：開展系統的臨床前安全性與藥代動力學研究，為其進入臨床試驗鋪平道路。

• 探索新劑型：考慮開發局部外用（如用于生殖器皰疹或角膜皰疹）或長效制劑，以拓展應用場景。

• 平臺技術擴展：此項“雙特異納米抗體”平臺策略可進一步推廣，用于針對其他復雜病毒（如HIV、流感病毒）的高效抗體藥物設計。

當然，納米抗體作為治療性蛋白，其體內半衰期和潛在的免疫原性仍是轉化中需要關注和優化的問題。

文獻來源：
Hu, J., Ta, H., Wang, M. et al. A potent protective bispecific nanobody targeting Herpes simplex virus gD reveals vulnerable epitope for neutralizing. Nat Commun16, 4196 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-58669-7

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