分享一篇发表在PNAS上的文章,标题为“A SynB1-conjugated antibody cocktail crosses the blood–brain barrier to produce a therapeutic effect on rabies”,通讯作者为来自华中农业大学的Zhen F. Fu, Ming Zhou和Ling Zhao,他们主要从事人畜共患病预防与治疗方法的开发。

狂犬病由狂犬病毒(RABV)引起,症状出现后几乎百分之百致死。狂犬病治疗面临的一个根本挑战是血脑屏障(BBB)阻止外周给药的中和抗体进入中枢神经系统(CNS)以清除感染。另一个挑战是RABV具有多种抗原表位,但目前的一些单克隆抗体(mAb)仅能识别RABV的单一抗原表位,导致病毒容易通过突变逃逸抗体的识别。此外,人体容易对鼠源抗体产生免疫反应,而人类抗体制备成本又比较高。
因此,作者构建了人-鼠嵌合单克隆抗体,结合了小鼠mAb的高亲和力与人类mAb的良好兼容性,同时在抗体上偶联具有BBB穿透能力的穿膜肽SynB1,以增加抗体递送至大脑的效率。
作者从4种小鼠单抗(1E11、2B10、7A3、8A5)中提取可变区序列,将其与人IgG恒定区融合,构建嵌合抗体,并通过BLI实验验证了人鼠嵌合型单抗体和小鼠型单抗体的结合亲和力非常相似,并且对RABV病毒有相似的中和能力。随后,作者使用竞争性BLI和伪病毒突变株验证抗体结合表位,确认1E11结合表位III,7A3结合表位II,2B10和8A5结合表位IV,并确认了四种人鼠嵌合单抗对不同来源的狂犬病病毒株有广泛的中和能力。
为了高效地向大脑递送抗体,作者选择了四种细胞穿膜肽与抗体偶联,并用Cy7染料标记后进行小鼠活体成像实验,发现偶联了SynB1的7A3抗体进入大脑的效率是最高的。随后,作者用RABV感染的小鼠进行实验,发现抗体和RABV病毒可在小鼠大脑神经元中共定位,表明抗体与RABV结合。

最后,作者测试了抗体对感染狂犬病小鼠的治疗能力。综合考虑抗体的结合表位和对病毒的中和能力,作者选择偶联了SynB1的1E11、7A3和8A5作为抗体组合对小鼠进行治疗。发现,在注射病毒后5天(5 dpi)进行治疗时,80%的小鼠存活且狂犬病的临床症状缓解,6 dpi给药仍有40%存活率,7 dpi则无效。同时,qPCR和免疫组化显示,治疗组脑内病毒载量显著降低,炎症因子(TNF-α、IFN-γ等)表达水平接近正常,组织病理学显示无明显神经损伤。
总之,作者通过多抗体结合以及偶联穿膜肽,首次实现了狂犬病症状出现后的狂犬病治疗。
本文作者:ZCL
责任编辑:LZ
DOI:10.1073/pnas.2516465122
原文链接:https://doi.org/10.1073/pnas.2516465122







