一株新的HSV gD中和性单克隆抗体的抗病毒效果评估及作用机制的研究

Glycoprotein gD of HSV ,which is the main target of cell immunity and humoral immunity, plays a key role in virus invasion of the host cell. gD is currently a hotspot in the research of HSV infection vaccines and drugs, but so far no ideal market launch. Our previous study screened one monoclonal antibody with HSV-2 virus neutralizing activity, and identified its targeting site different from the epitopes which has already found can induce the production of neutralizing antibody. This study intends to develop further on basis of this research: by Western blot, immunofluorescence and virus neutralization experiment, testing whether the new antibody can neutralize HSV-1; Through passive immunity to protect animals experiment, revealing the effect on HSV infection prevention and treatment by MAb；At the same time, by ELISA, receptor blocking experiment and receptor promote experiment, analyzing the interactions between gD and its receptors or gB/gH,which will reveal the molecular mechanism of virus neutralization. The project is expected to reveal the effect of new MAb on HSV infection prevention and treatment and its mechanism of neutralizing the virus and this will provide theoretical basis and reference to develop effective prevention and treatment vaccine and drugs of HSV.

HSV包膜糖蛋白gD在病毒入侵宿主细胞时发挥重要作用，是细胞免疫和体液免疫的主要靶标。gD是目前抗HSV感染的疫苗和药物研究的热点，但至今没有理想的产品问市。我们前期筛选出具有HSV-2中和活性的单抗，并鉴定出其识别的抗原位点不同于目前已发现的5个能够诱导中和抗体的位点。本项目拟在此基础上深入研究：通过Western blot、免疫荧光和病毒中和实验，检测新MAb对HSV-1的中和效果，从细胞水平解析其中和特性；在此基础上，通过动物被动免疫保护实验，在动物模型上研究新MAb对HSV感染的预防和治疗效果；通过ELISA、受体结合阻碍实验和受体结合促进实验，解析新MAb结合gD后对其与上游受体、下游融合分子相互作用的影响，从分子水平揭示其中和病毒的作用机制；本项目预期将揭示新MAb抗HSV的预防和治疗效果及其中和病毒的分子机制，为研制有效的预防和治疗HSV的疫苗和药物提供理论依据和参考资料。

世界范围内的广泛流行以及有效预防疫苗和新型抗病毒治疗药物的缺乏使得单纯疱疹病毒感染成为广泛的全球问题。由于包膜糖蛋白gD在病毒粒子上的广泛分布以及gD是诱导机体产生中和抗体的主要刺激抗原，因此gD成为治疗HSV 感染的主要候选靶标。本项目针对已筛选到的靶标HSV-2型病毒的gD蛋白的一株具有中和活性的单克隆抗体m27f展开深入研究，发现该单抗也能够识别HSV-1型病毒线性构象和空间构象的gD，并且对HSV-1型和HSV-2型病毒感染都有很好的中和活性，其识别gD胞外区的pro-fusion结构域中的292-297位氨基酸残基。m27f也可以抑制HSV-1和HSV-2细胞水平的cell-to-cell的传播方式；在动物感染模型上，在感染前24h给药及在感染后24h、48h和72h连续给药均能很好的保护受试小鼠，表明m27f对HSV-2感染小鼠有很好的预防和治疗效果；同时，post-attachment和pre-attachment实验以及合胞体形成抑制实验结果均表明m27f可能在post-binding阶段发挥中和功能；通过抗体竞争结合实验，发现m27f不阻断gD与细胞受体（HVEM或nectin-1）的相互作用，更进一步表明：m27f的中和作用不是通过阻断gD与细胞受体的结合，而是在post-binding阶段，即影响了gD与受体结合后诱导的膜融合过程，解析了m27f中和病毒感染的作用机制。本项目筛选到的m27f是一株新的能够识别gD上靠近C端的pro-fusion区域的连续线性抗原表位且对HSV有高中和活性的单克隆抗体，具有很高的研究价值；且m27f能够抑制HSV的cell-to-cell传播方式。综上，本项目选题新颖且具有很高的研究价值，通过对m27f识别能力、中和特性、抗病毒效果以及作用机制的解析和评估能够为研制有效的预防和治疗HSV的疫苗和药物提供理论依据和重要参考资料，同样也具有科技转化与应用价值。