针对中国艾滋病病人的特异性治疗抗体的开发及作用机理的研究

HIV-1 broadly neutralizing antibodies (bNAbs) have been shown to have potential effects on therapies, prophylaxis and preventions of HIV in both animal experiments and human clinical studies. However, HIV epidemic strains in China have significant genetic differences compared with other strains from the world. The existing broadly neutralizing antibodies are not ideal for neutralizing prevalent strains of China. And because of the protection of patents, the cost of using current broadly neutralizing antibodies in treatment is very expensive. The goal of this project is to develop a cohort remaining broadly neutralizing antibodies to HIV-1 and apply our B cell monoclonal culture and high-throughput functional antibody screening technique that we developed to isolate novel HIV therapeutic antibodies with independent intellectual property rights in China. We will explore the neutralization activities and binding specificities of the bNAbs and compare the differences of neutralization mechanisms between Chinese-specific bNAbs and other bNAbs. This study will make up the lack of HIV neutralizing antibody research in China and provide an important theoretical basis and experimental basis for the development of novel HIV antibody drugs and vaccine with independent intellectual property rights in China.

HIV-1广谱中和抗体在动物实验和人体临床研究已被证明具有预防、防御和治疗艾滋病病毒的潜在效果。但是，中国艾滋病病毒流行毒株与世界其他地区的毒株相比有很大的遗传差异。国外开发的广谱中和抗体对中国流行毒株的中和活性并不理想，而且由于专利等费用，使用国外广谱中和抗体对中国患者进行治疗的费用异常昂贵。本项目的目标是开发具有中国自主知识产权的新型艾滋病治疗型抗体。我们将建立艾滋病患者样本库，从中筛选出具有抗HIV广谱中和血清的病人,利用我们首创的B细胞克隆培养和高通量功能性抗体筛选技术平台，从病人获得广谱中和抗体，并研究广谱中和抗体的中和活性、自体反应性、结合病毒特异性和中和病毒的分子机理，比较中国特异性广谱中和抗体与其他中和抗体中和机制的差异。本研究可以弥补我国在HIV中和抗体研究中的不足，为研发具有我国自主知识产权的新型艾滋病抗体药物和疫苗提供重要的理论基础及实验依据。

课题负责人从近200名艾滋病长期感染患者中筛选鉴定出多名血清对多种HIV病毒具有广谱中和效果的病人（精英中和者）。建立了一支长期不进展HIV-1患者队列，平均感染事件长达11年。从其中一位患者体内发现了两个高活性的HIV-1广谱中和抗体9B19和20L22，对96个HIV假病毒的平均半抑制浓度IC50分别为0.26和0.34 μg/mL，中和活性与著名的VRC01抗体相似。没有自体反应性。药代动力学研究发现9B19和20L22比VRC01抗体的半衰期更长一些，因此具有潜在临床应用价值。此外，9B19的中和机制是通过结合HIV-1包膜糖蛋白gp120的V5区域从而抵抗病毒感染宿主细胞。20L22抗体与HIV-1的作用机制需通过冷冻电镜技术进行更详细的研究。此外课题负责人利用不同的HIV广谱中和抗体构建出多个双特异性抗体，其中一个双抗在0.8 ng/ml的浓度能100%中和98个病毒，是迄今为止最强效和最广谱的中和抗体，我们和北京动物所合作，发现双抗能有效清除感染的恒河猴体内病毒储存库，注射一次抗体能有效抑制病毒滴度一个月不反弹（已申请专利1项）。该研究为HIV-1广谱中和抗体药物的研究提供了新的思路和选择，为发现HIV-1广谱中和抗体的新颖表位提供了重要的实验基础，对抗HIV-1药物的研发，尤其是对拥有我国自主知识产权抗HIV-1药物的研究具有重要意义。.2020年新冠疫情爆发，课题负责人带领团队快速的构建了新冠病毒的假病毒系统检测了新冠康复者灭活血清的中和抗体水平，发现30%康复者血清中和抗体水平较低，这为人类再次感染新冠的风险提供了临床和实验依据，在2020年3月第一个发表了关于新冠肺炎康复者队列中和抗体反应特征的报告（JAMA IM 2020 IF=21.873），成果被WHO多次引用，促使英国停止了“群体免疫”，助力全球科技抗疫。.课题负责人利用本课题构建的抗体筛选平台，从200余名新冠康复患者中筛选获得了十几株具有强效中和能力的广谱中和抗体。用其构建的多株双特异性抗体对包括SARS-CoV-2 Alpha、Beta、Gamma、Delta、Omicron、以及SARS-CoV、穿山甲和蝙蝠类冠状病毒等多种冠状病毒均有效。对全球抗疫和新冠广谱疫苗开发提供重要的参考意义。.发表受本项目资助的SCI论文5篇，课题开展期间申请中国发明专利4项和美国专利1项。