Rapid Novor(快序生物)的抗体测序服务加速病毒中和抗体开发

2024-07-02

亨尼帕病毒属

亨德拉病毒(HeV)和尼帕病毒(NiV)均属于蝙蝠的亨尼帕病毒属(HNV),能够引起人类的脑炎和呼吸道症状,致死率高达50-100%。HeV和NiV都是携带包膜的单链RNA病毒,通过表面G糖蛋白识别宿主,随后利用F糖蛋白促进病毒与宿主细胞膜融合,从而侵入宿主细胞。迄今为止,尚未发现有效的治疗手段或疫苗来应对这两种病毒所引起的感染。


 单克隆抗体药物开发

华盛顿大学Veesler实验室的研究团队在开发针对F糖蛋白的单克隆抗体药物用于治疗人类NiV和HeV感染的研究中取得了重大进展,这种药物可用于治疗人类的NiV和HeV感染。研究团队首先使用NiV和HeV的F糖蛋白免疫小鼠,成功从杂交瘤细胞中筛选出12B2和1F5两株单克隆抗体。在随后的生化和免疫原性分析中,这两株抗体对NiV和HeV病毒有显著性的交叉中和效果。


 制定抗体工程和药物设计策略

要制定合理的抗体工程和药物设计策略,需要详细了解表位识别信息,涉及到单抗序列和单抗-糖蛋白结合结构域。因此,研究人员利用Rapid Novor(快序生物)的REmAb抗体从头测序服务有效地解析了12B2和1F5的一级氨基酸序列。基于这些序列信息,研究团队对12B2和1F5的轻重链恒定区序列进行了人源化改造,并生成它们的Fab片段。随后,他们成功测定了NiV和HeV的F糖蛋白分别与12B2和1F5 Fab复合物的两个冷冻电镜结构。结构数据显示,1F5和12B2识别NiV和HeV的F糖蛋白的表位高度一致。


抗体鸡尾酒疗法

抗体-NiV/HeV结合界面的结构特征启发了Veesler实验室,他们开始评估联合这两种单抗开发抗体鸡尾酒疗法的可能性。初步测试结果显著,已经发表在《Nature Structural & Molecular Biology》顶尖杂志上,为HNV的治疗带来了巨大希望。(抗体鸡尾酒疗法是通过不同的比例和组合把不同的抗体混合为一个药物,弥补单一抗体作用的不足,实现“1+1>2”的药效作用。)


加速药物研发进程

这项研究是一个很好的例子,通过冷冻电镜和抗体蛋白测序等最先进的技术,展示了结构引导药物设计的案例。研究中采用了Rapid Novor(快序生物)全球领先的蛋白测序技术,无需依赖基因信息就能直接分析天然抗体序列,极大地加速了药物研发的进程。


单抗鸡尾酒疗法路线图

研究中描述的以结构为基础,设计和开发针对目标抗原的单抗鸡尾酒疗法的路线图。研究人员利用蛋白测序技术测定了抗病毒抗体的氨基酸序列。凭借这些精确的序列数据,研究人员得以对抗体进行人源化改造和片段化处理。然后,通过解析目标抗原与抗体结合复合物的冷冻电镜结构,揭示了抗体的详细表位信息,进一步指导研究人员设计出针对病毒的中和抗体鸡尾酒疗法。


关键点

1. Veesler实验室开发了一种基于结构的策略,用于设计针对HeV和NiV病毒的中和抗体鸡尾酒疗法。

2.抗病毒抗体的序列数据对抗体工程和结构测定至关重要,利用Rapid Novor(快序生物)全球领先的蛋白测序技术,揭示了详细的抗体表位信息。



参考文献:

Dang, H. V.; Cross, R. W.; Borisevich, V.; Bornholdt, Z. A.; West, B. R.; Chan, Y.-P.; Mire, C. E.; Da Silva, S. C.; Dimitrov, A. S.; Yan, L.; Amaya, M.; Navaratnarajah, C. K.; Zeitlin, L.; Geisbert, T. W.; Broder, C. C.; Veesler, D. Broadly Neutralizing Antibody Cocktails Targeting Nipah Virus and Hendra Virus Fusion Glycoproteins.Nat Struct Mol Biol 2021,28 (5), 426–434.

https://doi.org/10.1038/s41594-021-00584-8.