中国科学家利用全人源小鼠和Beacon单细胞光导系统发掘RSV强效中和抗体

近期，来自广州实验室、广州医科大学和南开大学的研究人员在病原微生物学知名杂志PLOS Pathogens上发表研究论文：Discovery and molecular mechanism of potent neutralizing antibody from humanized mice with respiratory syncytial virus。

该研究借助和铂医药Harbour H2L2全人源转基因小鼠和Beacon®单细胞光导系统成功筛选出多个具有显著中和活性的抗体。其中，抗体PR306007对RSV-A和B亚型均表现出显著优越的广谱中和能力，在体内表现出强大的抗RSV感染活性，并对上下呼吸道感染均显示出良好防护效果。

01研究背景

呼吸道合胞病毒（RSV）是导致婴幼儿、老年人及其他弱势群体下呼吸道感染的主要病原体，对全球公共卫生构成重大威胁。目前已有部分中和抗体（如帕利珠单抗、尼塞维单抗）用于预防，但仍存在频繁给药、高成本、免疫逃逸风险等问题。RSV预融合F蛋白（pre-F）是中和抗体的主要靶点，其构象特异性表位（如 site Ø、V）能诱导更强免疫反应。

02主要研究结果

1.利用Beacon®从免疫小鼠中筛选单克隆抗体

研究者以RSV pre-F蛋白为免疫原免疫H2L2全人源转基因小鼠，再利用Beacon®单细胞光导系统从384个RSV F蛋白特异性单B细胞中回收获得331对天然配对的抗体VH-VL序列。基于序列多样性和中和活性筛选，最终鉴定出12个强效中和抗体（NT50＞1.6 log），其重链和轻链分别源自VH1/3/4和Vk1/2/3三大种系谱系，显示出与人抗体库高度相似的基因使用偏好。

图1. 中和抗体发现的实验设计流程示意图（A）及筛选得到的抗体配对序列（B）；中和抗体轻重链谱系（C, D）。

2.中和抗体鉴定

通过中和实验（CPE/FFA），从12株单抗中筛选出最强中和活性的PR306007，且对RSV-A, B亚型均表现出显著优越的广谱中和能力。

图2. 6株单抗显示出抗病毒活性，且单抗PR306007的效果优于阳性对照帕利珠单抗和14N4（A, B）。PR306007对RSV-B亚型显示出中和活性（C, D）。ELISA和SPR实验显示PR306007偏好结合RSV pre-F（E-J）。

3.中和抗体的结构解析

通过冷冻电镜结构解析，揭示其结合表位横跨抗原位点II和V，结合模式新颖 。PR306007的表位在RSV A/B亚型中高度保守，S173L突变不影响氢键形成，即潜在抗逃逸能力强。其重链基因源自IGHV1–8，在已知抗病毒抗体谱系中较为罕见。

图3. PR306007中和抗体与RSV预融合蛋白复合物的结构。

图4. PR306007与已报道的RSV抗体的对比。

4.体内预防效果显著

在RSV感染的BALB/c小鼠模型中，PR306007在0.625和2.5 mg/kg剂量下均能有效抑制病毒在鼻腔和肺部的复制，效果与帕利珠单抗相当；肺组织病理学分析显示PR306007预处理可维持肺泡结构完整性，显著减少炎症细胞浸润，证实其具有与帕利珠单抗相似的预防性保护功效。

图5. PR306007在RSV感染小鼠模型中的预防效果评估，包括实验设计、体重监测、鼻腔和肺部病毒载量检测以及肺组织病理学分析。

03小结

本研究联合使用了全人源转基因小鼠和Beacon®单细胞光导系统，该方法不依赖于康复期病人或接种疫苗的人群，也不需要对鼠源抗体进行人源化改造，对分泌抗体的浆细胞直接进行高效筛选。其中，发现的单抗PR306007在体内表现出强力的预防效果，凸显其作为抗RSV疗法的潜力。这种联合使用全人源转基因小鼠和基于Beacon®的高效单B抗体发现技术，为疫苗或中和抗体的快速高效开发提供了策略。