
研究背景:高致死率病毒亟需有效防控手段
亨尼帕病毒是一类包括尼帕病毒和亨德拉病毒在内的高致病性病原体,可导致人类出现严重的呼吸道和神经系统疾病,死亡率高达75%。世界卫生组织已将其列为优先研究的重点病原体。目前,全球尚无针对亨尼帕病毒的人类疫苗或特效治疗方法获批使用,开发有效的预防手段成为全球公共卫生领域的迫切需求。
研究突破:结构引导的表位重建策略
研究团队首先在尼帕病毒附着糖蛋白(G)上鉴定出一个独特的易损表位,该表位可被强效中和抗体14F8特异性识别。通过解析14F8 Fab-NiV-G复合物的2.8 Å晶体结构,研究人员发现该表位位于受体结合位点,对病毒中和具有关键作用。
基于这一发现,研究团队采用结构引导的设计策略,在亨德拉病毒G蛋白中引入单个氨基酸替换(S586N),成功构建了HeV-GS586N突变体。该突变体能够模拟尼帕病毒的特异性表位,同时保留亨德拉病毒的抗原特性。
显著效果:动物实验证实广泛中和能力
通过假病毒和活病毒实验,研究团队证实使用HeV-GS586N免疫BALB/c小鼠和食蟹猴后,可诱导产生针对尼帕病毒和亨德拉病毒的强大、广泛中和抗体反应。与野生型HeV-G相比,HeV-GS586N在初次免疫后即可诱导更高的尼帕病毒中和滴度。
晶体结构分析显示,S586N替换诱导了β-螺旋桨叶片6的9 Å构象重排,重塑了分子骨架和溶剂可及表面,从而实现了对尼帕病毒表位的成功模拟。
研究意义:为通用疫苗设计提供新思路
该研究的创新性在于提出了一种结构引导的表位重建策略,为克服亨尼帕病毒内的跨物种抗原差异提供了有效方法。HeV-GS586N作为一种有前途的预防亨尼帕病毒的广谱抗原,展示了在应对新兴病毒威胁方面的应用潜力。
陈薇研究员表示:"这项研究不仅为亨尼帕病毒通用疫苗的开发提供了新的候选抗原,更重要的是展示了一种基于结构生物学的疫苗设计新策略,对未来应对新发突发传染病威胁具有重要参考价值。"
目前,研究团队正在进一步优化抗原设计,并推进临床前研究,期待早日为亨尼帕病毒的防控提供有效的疫苗解决方案。