研究人员近日报道了一种由流感血凝素颈部(HA-stalk)特异性抗体介导的新保护机制:通过空间位阻抑制神经氨酸酶(NA)活性,这种空间位阻能够阻断NA与唾液酸接触,从而抑制病毒的释放。


流感是一种急性呼吸系统疾病,据估计,世界范围内每年高达500万人感染流感病毒,其中死亡人数达29-64万人。流感病毒颗粒含有两种主要的表面糖蛋白,血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)。疫苗是防止流感病毒感染的主要手段,HA-stalk抗体是目前几种“一次性”通用流感疫苗研究的基础,因为它们可以预防广泛的流感病毒株。目前认为HA-stalk抗体的保护机制一个是将血凝素三聚体锁定在融合前构象中,从而阻断病毒融合和进入,另外一个是通过抗体FC片段的抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用来发挥保护作用。

在这篇文章里,科研人员提出了另一种新的HA-stalk抗体保护机制:HA-stalk特异性的抗体通过与颈部的结合,从空间上阻断NA与唾液酸的接触,从而抑制NA酶的活性的效应,进而抑制病毒的释放。

这一研究成果公布在《Journal of virology》杂志上,文章第一作者为中山大学公共卫生学院(深圳)陈耀庆教授,通讯作者为美国芝加哥大学patrick C. Wilson教授。

流感病毒疫苗主要针对HA的球状头部(HA-head)产生相应的抗体,以阻断病毒附着于宿主细胞。然而,针对HA-head的免疫力极易受流感抗原漂移或病毒突变的影响,引入新的氨基酸和糖基化位点,使病毒逃避能够现有的免疫力。相对于HA-head, HA-Stalk是一个更加保守的区域,针对这个区域的抗体能够中和广泛的流感病毒亚型,研究人员利用一组特征良好的HA-Stalk单克隆抗体进行ELLA/NA-STAR实验,以探索HA-Stalk抗体抑制NA活性的机制。在ELLA实验中发现HA-Stalk能够抑制甲型流感病毒NA活性,在NA-STAR实验中未观察到类似结果。研究还发现与完整抗体相比,HA-Stalk抗体来源的F(ab’)2片段具有较弱的抑制NA活性的能力,这为HA-Stalk抗体从空间上限制NA与唾液酸接触提供了第一个证据。通过ELLA证明在HA与NA不在同一个病毒颗粒上时,HA-stalk抗体会失去NA的抑制效应,这些结果都表明HA-Stalk单克隆抗体通过空间位阻抑制NA活性,这是HA-Stalk抗体发挥保护作用的另一新机制。

这项研究提出了HA-Stalk抗体发现保护作用的另一种新机制,这对新型广谱流感疫苗的设计与优化具有重要意义。


原文标题:
Hemagglutinin stalk-reactive antibodies interfere with influenza virus neuraminidase activity by steric hindrance
Yao-Qing Chen, Linda Yu-Ling Lan, Min Huang, Carole Henry, patrick C. Wilson
https://jvi.asm.org/content/early/2018/12/03/JVI.01526-18