科研

公共卫生学院沈晨光、赵卫团队在猴痘病毒诊断试剂及中和抗体研发领域取得系列研究成果

时间:2023-06-12 11:27:01  来源:公共卫生学院   编辑:张淼  作者:  点击:

近日,我校公共卫生学院生物安全研究中心沈晨光、赵卫团队在国际著名学术期刊《Emerging Microbes & Infections》杂志(Q1区)和《Journal of Infection》杂志(Q1区)发表了猴痘病毒特异性抗体相关研究论文,研究团队制备了猴痘病毒特异性的快速诊断试剂和抗病毒广谱中和抗体,为猴痘疫情的诊疗和防控提供重要科学手段(图1)。

图 1. 所发表论文信息

猴痘是由猴痘病毒引起的人兽共患病,自2022年5月疫情在全球暴发以来,已有111个国家和地区发现猴痘病例,累计造成超过85000人感染,其中接近150人死亡,猴痘病感染人数和死亡数仍在上升,对全球健康构成严重威胁。而近日,北京市报告了两例猴痘病毒感染病例,紧随其后,广州市也报告了两例猴痘病毒感染病例,说明猴痘病毒未来可能在我国本土化存在,值得警示。

猴痘病毒的无症状感染比例较高,且症状往往“不典型”,容易被误诊为其他疾病,其隐性传播风险很大。早期诊断可以防止病毒的广泛传播,并促进感染者的及时治疗和康复。目前国内外检测猴痘病毒的金标准是实时荧光定量PCR检测法,由于受标本采集、储存或核酸提取质量的影响,可能出现假阴性结果,其次检测需要特殊的仪器,并且在感染早期无法诊断出抗原,因此快速诊断试剂盒亟待研发。研究团队表达和纯化出猴痘病毒多种特异性蛋白,并利用单克隆抗体制备技术,制备出一批猴痘的特异性单克隆抗体,发现其中三株抗体,3A1、9F8和2D1对A29L有良好的结合反应性。将上述单抗通过“双抗体夹心法”筛选出高灵敏度的配对抗体,发现9F8作为捕获抗体和3A1作为检测抗体的配对时,可以检测出不同的痘病毒抗原;而3A1 作为捕获抗体和2D1作为检测抗体的配对时,可以特异性检测猴痘病毒抗原;两个配对均有较高的灵敏度,最后利用LIFA技术分别制备出痘病毒和猴痘特异性抗原的快检试剂盒(图2)。

图2 团队所研发的猴痘病毒相关快速诊断试剂

该研究首次研发猴痘病毒特异性抗原的胶体金快速诊断试剂盒,可居家自检,操作简便、安全,无需特殊仪器,15min内出结果,为猴痘病毒的早期诊断提供参考。该研究成果发表于《Journal of Infection》杂志,我院沈晨光教授为最后通讯作者,我院2021级硕士研究生李梦君和王跃霖为共同第一作者。

抗病毒药物的研发对于猴痘疫情的防控至关重要,对于猴痘病毒,目前尚无特效的抗病毒药物,而抗体类药物由于其靶向性强、副作用小和抗病毒活性强等优点,近几年来已然成为抗病毒新药的研发热点,被广泛应用于多种人类重要病毒的治疗性新药的相关研究中。在基于《Journal of Infection》成果的进一步的工作中,研究团队全面鉴定了以上三株猴痘病毒特异性单抗的体内外抗病毒效果,以期为猴痘病毒新药的研发奠定研究基础。研究发现,抗体9F8、3A1和2D1均显示出对痘病毒广谱的结合和中和活性,其中9F8中和活性最佳。由于识别不同抗原表位的鸡尾酒抗体可能发挥协同抗病毒作用,研究团队通过竞争ELISA实验、多肽反应性实验和分子对接实验,发现抗体3A1、9F8和2D1识别A29L上的不同表位(图3)。在动物体内预防性和治疗性保护试验中,3A1、9F8和2D1均显示出抗痘病毒感染小鼠的效果,其中三株抗体联合的鸡尾酒抗体抗病毒活性最佳。

图3 本研究的猴痘中和单抗与A29L的结合模型

该研究首次应用猴痘病毒特异性抗原诱导特异性中和单抗,并完成单抗制备、活性和表位鉴定,对后续猴痘治疗药物的研发具有重要意义,后续将进一步深入研究各中和抗体的作用和结构机制。该研究于近日发表于《Emerging Microbes & Infections》杂志,我院沈晨光教授、赵卫教授和南方医院感染科彭劼教授为本文的共同通讯作者,我院2021级硕士研究生李梦君、天博电竞官网(中国)股份有限公司南方医院感染科2021级博士任祖宁、我院2021级硕士研究生王跃霖、我院博士后蒋宇珊为共同第一作者。以上研究受到了国家自然科学基金-面上项目和广东省自然科学基金-杰出青年基金等项目资助。

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