夏寧邵教授團隊在《Science Advances》發表研究論文

發布時間:2018-09-20         瀏覽次數:865

920日,我院夏寧邵教授團隊在《科學》子刊《科學?進展》(Science Advances)上發表題為“Discovery and structural characterization of a therapeutic antibody against coxsackievirus A10”的研究論文。該研究首次發現手足口病重要病原體柯薩奇病毒A10型(CVA10)不同類型病毒顆粒共有的優勢中和表位,揭示了病毒顆粒及其與優勢中和抗體復合物的精確三維結構,闡明了中和抗體的功能與作用機制,為新型疫苗和治療藥物的研制提供了重要的理論基礎。這是繼夏寧邵教授團隊2017年在《自然?通訊》(Nature Communications)上發表手足口病重要病原體CVA6病毒顆粒結構及其優勢中和表位的研究論文之后的又一重要研究成果。


該研究首次揭示并描繪了CVA10的病毒顆粒及其優勢中和表位的精確特征,發現了具有良好應用潛能的治療性中和抗體,為新型疫苗和特異性治療藥物的研究提供了關鍵基礎。該研究發現CVA10具有三種顆粒類型,分別為成熟顆粒(Mature virion)、脫衣殼中間態(A-particle)和前體病毒衣殼(Procapsid),并應用冷凍電鏡技術首次成功解析了三種顆粒的近原子分辨率結構。這三種病毒顆粒均具有良好的免疫原性和免疫保護性,其中Mature virion的免疫性能相對更優。同時,獲得了一株在體內外感染模型中具有良好抗病毒能力的優勢單克隆中和抗體2G8,發現該抗體與CVA10的上述全部三種類型病毒顆粒均可穩定結合,可通過阻斷CVA10病毒與宿主細胞相互作用從而阻止病毒感染。這是首次在腸道病毒中發現的可同時與不同類型病毒顆粒穩定結合的優勢單克隆中和抗體。進一步研究發現,2G8結合表位靠近病毒顆粒上具有核酸外輸通道作用的類三倍軸孔洞,是腸道病毒中首次發現位于該區域的優勢中和表位,可作為新型疫苗和藥物的良好靶標。這些發現進一步豐富了小RNA病毒的結構信息和病毒學理論,也為發展針對CVA10的新型疫苗和治療藥物提供了關鍵基礎。

手足口病是一種由人腸道病毒引起的全球性傳染病,主要易感人群為5歲以下的嬰幼兒,嚴重危害公眾健康。我國自2008年在安徽省阜陽市暴發大規模手足口病疫情以來,截至2017年底已累計報告病例數超過1800萬,其中死亡約3600人,發病數和死亡病例數均居我國丙類傳染病首位。流行病學研究顯示,CVA10與腸道病毒71型(EV71)、柯薩奇病毒A16型(CVA16)和CVA6均為導致手足口病的重要病原體,應作為優先的手足口病疫苗預防對象。然而,此前對于CVA10的基礎病毒學特別是結構生物學及優勢中和表位等均缺乏足夠認識,嚴重制約了相關研究的有效開展。因此,該研究的發現不僅進一步豐富了CVA10病毒結構信息和病毒學理論,還為發展針對CVA10的新型疫苗和治療藥物提供了關鍵基礎。

我院夏寧邵教授、程通副教授和美國加州大學洛杉磯分校納米系統研究所Z. Hong Zhou(周正洪)教授、美國加州大學圣地亞哥分校顏曉東博士為該論文的共同通訊作者。我院博士生朱瑞、徐龍發博士后、鄭清炳工程師、李少偉教授和美國加州大學洛杉磯分校崔彥祥博士后為該論文共同第一作者。該研究獲得了國家自然科學基金、新藥創制國家科技重大專項、傳染病防治國家科技重大專項和美國國立衛生研究院基金的資助。

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(歐明展)