Abacavir Sulfate

引言 麻疹病毒（Measles virus），隶属副黏病毒科（Paramyxoviridae），是带有囊膜的单股负链RNA病毒，传染力极强（基本再生数R0高达12-18）。尽管已有预防性疫苗上市，甚至曾经一度推测美国已消灭麻疹【1】，但近几年来，由于病毒的再次引入、重复暴发及疫苗接种率不足等原因，欧美的麻疹发病率激增。而且目前尚无针对麻疹病毒的特效药获批，其防治之路依然任重道远。 麻疹病毒感染宿主主要依赖其囊膜表面的糖蛋白H（hemagglutinin）和F（fusion），H负责受体结合，F介导膜融合过程。接种疫苗后机体产生的抗体可靶向两种糖蛋白，但研究发现大多数中和抗体直接靶向H蛋白【2】，靶向F的抗体往往不具备中和活性。 F蛋白是一种典型的I型病毒囊膜蛋白，以前体蛋白F0合成后，被酶切为N端的F2和C端的F1亚基，两者由一对二硫键连接【3】。处于融合前构象时，三组F1-F2亚基组成同源三聚体；当病毒H蛋白与宿主受体结合后，膜融合过程激活，F蛋白开始向融合后构象转变，最终形成六螺旋束的伸长型融合后构象，该过程将病毒囊膜与宿主细胞膜拉近，直至发生膜融合，促使病毒遗传物质释放至宿主细胞内，完成病毒入侵过程。 近日，美国La Jolla研究所的Erica Ollmann Saphire课题组与哥伦比亚大学的Matteo Porotto课题组合作利用冷冻电镜技术，解析出麻疹病毒F蛋白的融合前、后结构及其与一株人源化的鼠单克隆中和抗体的复合物结构；通过体外生化分析及结构比较，发现抗体通过结合融合前构象的F蛋白，使其驻留在构象转变过程中间态，阻止其转变为融合后构象，发挥中和活性。相关研究结果以长文形式发表在Science杂志，题为A neutralizing antibody prevents postfusion transition of measles virus fusion protein。 本文所使用的抗体是作者此前已发表的鼠源单克隆抗体，经人源化改造而来【4】，命名为mAb 77。作者首先评估其体外抗病毒活性，测得半数抑制浓度（IC50）为0.034nM，优于F蛋白抑制剂化合物3G及抑制多肽HRC4。大鼠体内攻毒实验显示，mAb 77可以显著降低肺部的病毒滴度。接着，作者利用细胞融合抑制实验，对比抗体与不同种抑制剂的作用效果，分析显示mAb 77不能完全阻止F蛋白的激活，但可以阻止其由发卡中间态向融合后六螺旋束构象的转变，即抗体结合F蛋白的中间态构象。 为确证抗体中和机制，作者开始进行冷冻电镜结构解析。首先在F蛋白中引入两个天然存在的突变E170G与E455G，可使F蛋白胞外段被弗林蛋白酶正确切割，并多数稳定于融合前构象，由此解析出F蛋白胞外段的融合前结构，分辨率2.11Å，发现其与已发表的F蛋白融合前结构高度相似【5】，仅存在微小构象差异。而后作者解析出F与融合抑制多肽（FIP）的复合物结构，发现FIP通过占据F1亚基形成的疏水口袋将F蛋白锁定于融合前构象。接下来，作者解析出mAb 77与融合前构象F蛋白的复合物结构，发现一个F三聚体上结合有三分子Fab 77，抗体表位位于F三聚体的基部，同时位于一个F单体的F1和F2亚基及相邻F单体的F1亚基之上。抗体主要通过其重链的CDR3、CDR H1、H2及L2参与与F的相互作用，两者间共形成16对氢键及一个盐桥。此外，作者还解析出F胞外段的融合后结构，融合前后结构比较显示，结构域I及F2的N端基本不变，结构域II和III发生数埃位移，构象变化最显著的部分是融合肽及七次重复N端HRN。构象变化过程中mAb 77表位中的3个残基发生显著位移，导致抗体无法结合F蛋白的融合后构象。 介于自然界中存在22种麻疹病毒基因型，作者还比较了不同基因型中mAb 77表位的序列差异，发现大部分残基是保守的，仅两个氨基酸存在变异，对抗体结合影响甚微。利用结构比较、DSF、温度分辨的动态光散射等技术，作者发现mAb 77的结合略微增强融合前F蛋白的稳定性，但可以稳定结合融合中间态的方式轻而易举地抑制融合后的构象解聚。通过对F-抗体复合物的精细二维分类，作者最终找到了抗体结合中间态的复合物结构，从而佐证了上述分析。由此提出抗体中和机制的工作模型：mAb 77通过与融合前F不同单体间的结合稳定锚定其上，在H结合受体引发F构象变化时，融合肽释放，该过程抗体依然结合于F蛋白上并阻止F向融合后构象转变，使其锁定于中间态构象。 综上，本文解析出麻疹病毒F蛋白的一系列结构，通过生化和结构生物学手段揭示中和抗体mAb 77的作用机制，可为新一代麻疹治疗药物开发提供参考。 参考文献 1. S. L. Katz, A. R. Hinman, Summary and conclusions: Measles elimination meeting, 16–17 March 2000. J. Infect. Dis. 189 (suppl. 1), S43–S47 (2004). 2. R. L. de Swart, S. Yüksel, A. D. M. E. Osterhaus, Relative contributions of measles virus hemagglutinin- and fusion protein-specific serum antibodies to virus neutralization. J. Virol. 79, 11547–11551 (2005). 3. C. Richardson et al., The nucleotide sequence of the mRNA encoding the fusion protein of measles virus (Edmonston strain): A comparison of fusion proteins from several different paramyxoviruses. Virology 155, 508–523 (1986). 4. C. Mathieu et al., Single-chain variable fragment antibody constructs neutralize measles virus infection in vitro and in vivo. Cell. Mol. Immunol. 18, 1835–1837 (2021). 5. T. Hashiguchi et al., Structures of the prefusion form of measles virus fusion protein in complex with inhibitors. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 115, 2496–2501 (2018). http://doi.org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1126/science.adm8693 责编|探索君 排版|探索君 文章来源|“BioArt” End 往期精选 围观 一文读透细胞死亡(Cell Death) | 24年Cell重磅综述（长文收藏版） 热文 Cell | 是什么决定了细胞的大小？ 热文 Nature | 2024年值得关注的七项技术 热文 Nature | 自身免疫性疾病能被治愈吗？科学家们终于看到了希望 热文 CRISPR技术进化史 | 24年Cell综述

近日柳叶刀子刊the Lancet Global health（IF=19.9）连续发布了1篇社论文章和2篇戊肝疫苗IV期“妊娠试验”的临床研究文章，内容具有一致性和连贯性——戊肝高流行区的育龄期女性应该接种戊肝疫苗以获得保护，且怀孕前三个月接种安全性更有保障。 为什么如此着急开展这项疫苗“妊娠试验”？ 如果算上年初柳叶刀正刊发的戊肝疫苗10年长效保护效力研究，以及着急澄清紧急情况下接种1-2剂疫苗的10年保护效果，今年已经是顶刊4连发。为什么国际组织对一款中国的“新疫苗”催的那么急？ 由于这项临床主要结局是观察疫苗对预防妊娠期女性戊型肝炎的有效性，选取对象为育龄期女性，该国出生率高达18/1000，这项临床研究可谓是极限擦边的“妊娠试验”。 要知道中国疾控中心技术指南都推荐孕妇接种的流感疫苗，实际上我国也基本上鲜有流感疫苗“冒大不韪”开展妊娠测试。 2015年WHO关于戊肝疫苗的立场文件指出，戊肝是在许多发展中国家重要的公共 卫生问题，尤其在一些特殊人群中，如孕妇、难民和疫情爆发时。 2022年，南苏丹暴发大规模戊型肝炎疫情，无国界医生组织紧急采购中国的戊型肝炎疫苗进行应急接种，数万名16岁以上的高风险人群得到接种，其中包括孕妇在内的育龄期女性。2023年乍得等多国再起戊肝疫情…… 2024年7月，全球疫苗免疫联盟（Gavi）将戊型肝炎疫苗纳入Gavi 6.0规划（2026-2030年）的疫苗，目的是推动未来几年在发展中国家中大规模应用戊肝疫苗，以应对可能发生的戊肝疫情。 2024年，WHO重新评估了孕期接种戊型肝炎疫苗的公共卫生影响，指出在面对戊型肝炎爆发增加可能性的多重危机，确保包括孕妇在内的每个人都能从《2030年免疫议程》中概述的可用疫苗（包括戊肝疫苗）中受益。 图源网络 戊肝疫苗被催的这么急必然有原因： 戊肝成为全球急性病毒性肝炎的主要原因，全球症状性病例数与甲肝相似，但死亡病例数约为甲肝的10倍。 戊肝疫苗2012年在国内上市，已经走过了10余年的空窗期至今仍是全球唯一。虽然循证证据一直在积累，但方向似乎有偏差——国内市场对它的需求略显“冷淡”，国际非常想用但却有些“干瞪眼”。 翻看NEJM对孕期感染严重病毒的综述来看，戊肝病毒和流感病毒都赫然在榜——孕期尤其孕晚期感染戊型肝炎病毒（HEV）可能造成孕妇肝衰竭甚至死亡率可达5-25%，流产、死产和早产的风险也显著升高。 随着近两年及未来几年国际局势可能越发动荡，戊肝疫苗在孕妇这一特殊人群中的有效性和安全性证据需求“迫在眉睫”。 这项IV期临床研究是如何设计的？ 2017年，挪威研究委员会提供了研究经费、中国提供了戊肝疫苗，WHO官员及当地卫生专家在孟加拉国开展了针对育龄期女性接种戊肝疫苗的有效性、安全性的大型IV期临床研究。 橙色为接种戊肝疫苗的村庄，绿色为接种乙肝疫苗的村庄 研究设计于2020年发表在BMJ子刊上，几年过去研究结果最终发表于柳叶刀子刊。研究采取整群、随机、双盲设计，19460名16-39岁育龄期女性入组，平均年龄均在26岁左右，按照1:1的比例和0-1-6月的接种程序接种戊肝疫苗和乙肝疫苗。 主要目的是评估疫苗预防孕期戊型肝炎的有效性，次要目的是评估疫苗对非孕期戊型肝炎的有效性、对所有受试者的免疫原性，以及接种后长达2年的安全性观察。 育龄期女性接种戊肝疫苗的效果如何？ 与对照疫苗相比，接种3剂戊肝疫苗在戊型肝炎流行地区的育龄妇女中具有高度免疫原性和有效性——该项研究的IIT方案集保护效力为100%（10.8,100），p=0.036。戊肝疫苗组和对照组接种3剂后210天后的免疫原性分别为97.7% vs. 9.4%。 然而由于这项研究出现戊型肝炎病例较少（6例，均在对照组），并且只发生在非妊娠人群中，两种疫苗在孕妇中的效果没有差异——PPS方案集的保护效力为100%（-63.3,100），p=0.145。 虽然该疫苗是基于HEV基因1型研发，在中国HEV基因4型流行下也表现出了较高的交叉保护效力和有效性，因此在主要流行HEV1型的孟加拉国，疫苗的有效性也能进一步推论。 从科学的角度来讲，疫苗表现出了在预防孕妇戊型肝炎方面的有效性潜力，但仍需要进行持续观察。 育龄期女性接种戊肝疫苗安全吗？ 尽管疫苗有效性证据仍然需要积累，但在安全性的观察上别有不同。 戊肝疫苗安全性良好，表现出的安全性与对照组乙肝疫苗相似。组间不良事件发生比例无统计学差异，也没有导致严重不良事件。疼痛和发热最常见，分别为12.8%vs.12.2%，1.5%vs.1.5%。没有与疫苗相关的严重不良事件和死亡。 然而在妊娠受试者中，戊肝疫苗组的流产风险似乎要高于对照组乙肝疫苗（5.7%vs.3.5%，aOR=1.54（1.15,2.08））。 尽管如此，这两个数据依然都要低于2017-2021年Matlab MCH系统报告的当地育龄妇女在真实世界中的流产率（10.4%），这可能与受试者更健康有关，具体原因有待进一步研究。 戊肝疫苗的“妊娠试验”安全性如何？ 紧接着另外一群学者又对该研究的安全性结果进行了进一步分析（另一项独立分析研究），这群研究学者在研究期间的主要职责是进行妊娠测试、意外妊娠观察和妊娠研究期间的不良妊娠结局进行评估和分析。 具体监测方案：实施每周1次的妊娠检测监测，对妊娠者进行每2周一次的随访，由临床医生来评估流产结局（自然流产、死产和选择性终止妊娠）。必要时，还使用Matlab生殖健康监测平行系统的数据来澄清研究诊断。 研究分成4个时段进行分析：（1）远端时段：从研究入组到末次月经前90天（下图左1浅绿色块）；（2）从末次月经前90天到末次月经日（下图左2浅绿色块）；（3）从末次月经前90天到妊娠结果（近端时段：下图左2浅绿色块+3、4、5橙色块）；（4）妊娠期间：从末次月经到妊娠结果（下图左3、4、5橙色块）。 图：分时段分析，LMP为末次月经时间 结果显示：妊娠的前端时段接种益可宁流产风险增高，而远端时段则没有发生流产风险的相对增加（在怀孕90天前接种戊肝疫苗者）。任何时段（包含妊娠期间）接种戊肝疫苗，发生死产或选择性终止妊娠的风险都没有增加。 中国备孕女性有必要接种戊肝疫苗吗？ 根据我国最近的一项研究显示，孕期感染HEV可显著增加胎儿流产、畸形、低出生体重的风险增加相关，风险增加倍数（OR）分别为2.28、2.82、1.85（p＜0.001）。 另外一项研究则显示，妊娠合并HEV感染的孕妇，胎膜早破（早产）、Apgar得分较低、胎儿多项健康问题的比例显著更高。（p=0.004） 两项研究都有相同发现——妊娠期糖尿病和妊娠高血压综合征是HEV感染孕妇的主要并发症，这可能是由于孕期饮食控制较差的女性，更容易同时感染HEV和伴有妊高或妊糖。亦或者可以说，有妊高或妊糖的女性，应着重筛查HEV感染情况。 因此，我国的育龄期女性也很有必要接种这款疫苗，基于这项研究证据建议我国有生育计划的女性，接种戊肝疫苗后至少应间隔3个月怀孕。 参考资料： Lancet Glob Health 2024; 12: e1288–99. N Engl J Med 2014;370:2211-2218. https://iris-who-int.libproxy1.nus.edu.sg/bitstream/handle/10665/242353/WER9018-chi.pdf?sequence=9 https://www.gavi.org/news/media-room/gavi-board-approves-2030-strategy-new-vaccines-key-decisions-vaccine-sovereignty Lancet Glob Health 2024 Published Online July 17, 2024. J Clin Virol. 2023 Jan;158:105353 中国妇幼健康研究,2023,34(04):117-121. BMJ Open. 2020 Jan 19;10(1):e033702. Lancet Glob Health 2024; 12: e1300–11. 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。