人肠道病毒71型单克隆抗体的体内抗病毒效果及其作用机制研究

Hand, foot and mouth disease (HFMD) seriously affects the children's health in China. However, no vaccine or therapeutic drug against HFMD is currently available. Enterovirus 71 (EV71) is the most important pathogen of HFMD. It is thus of great significance to develop anti-EV71 prophylactic and therapeutic drugs. Previously, our group developed a murine monoclonal antibody (mAb), designated D5, which exhibits potent neutralization activity in vitro and prophylactic efficacy in vivo against EV71 infection. In this proposed project, we plan to perform the following studies: 1) evaluate the therapeutic efficacy of mAb D5 in a mouse model of EV71 infection; 2) assess the therapeutic effects of mAb D5 on EV71-infected mice with severe clinical signs; 3) determine whether different steps in the process of EV71 entry can be inhibited by mAb D5; 4) determine whether the interactions between EV71 and its receptors can be inhibited by mAb D5; 5) map the D5 epitope using peptide ELISA, yeast surface display system and antibody escape mutant analysis. Successful completion of the project should define the in vivo therapeutic efficacy of mAb D5 and unravel its working mechanism, thus laying a solid foundation for development of humanized D5 antibody as an anti-EV71 therapy.

手足口病已经严重影响了我国儿童的生命健康，但目前临床上仍无有效的药物和疫苗。人肠道病毒71型（EV71）是引起手足口病的最主要致病原，尽快开发出针对EV71的预防性和治疗性药物具有重大意义。我们在前期工作中通过杂交瘤技术获得针对EV71的鼠源单克隆抗体D5，该抗体具有较好的体外中和活性和体内预防病毒感染的效果。本项目拟针对单抗D5开展进一步研究：1）确定单抗D5对EV71感染小鼠的治疗效果；2）监测EV71病毒在小鼠体内的动态过程，进一步确定单抗D5对重症小鼠的治疗效果；3）研究单抗D5对病毒进入细胞的抑制作用；4）研究单抗D5对病毒与其受体结合的抑制作用；5）鉴定单抗D5的表位。本项目的完成将确定单抗D5的抗病毒治疗效果，揭示单抗D5发挥抗病毒作用的分子机制，为开发人源化的D5单抗药物提供重要依据。

手足口病已经严重影响了我国儿童的生命健康，人肠道病毒71型（EV71）是引起手足口病的最主要致病原，预防性的EV71单价灭活疫苗虽已上市，但感染EV71患儿仍无治疗性药物。前期工作中获得了针对EV71的具有良好中和活性的鼠源单克隆抗体D5,本项目的实施完成了抗体D5中和活性分子结构机制的基础研究和鼠源抗体的人源化研究。1）阐明了单抗D5发挥中和活性的分子机制：首先在小鼠模型上确认了单抗D5对EV71感染的预防和治疗效果,明确了SP70是单抗D5主要的线性中和表位，明确了单抗D5通过抑制病毒与其受体结合，在EV71病毒进入细胞的不同阶段发挥抑制作用，在分子水平上阐明了单抗D5中和活性的分子机制；2）确定了广谱中和抗体D5中和人肠道病毒71的结构基础：解析了D5与EV71颗粒的纳米级分辨率结构，确定了广谱中和抗体D5以双价结合的方式与EV71病毒颗粒结合，D5单抗的CDR3区直接参于D5与EV71颗粒的结合，在结构上阐明单抗D5中和EV71病毒的结构基础；3）完成了手足口病鼠源抗体D5的人源化工作：完成了手足口病鼠源抗体D5的人源化工作，并在小鼠模型和非人灵长类动物上完成了人源化抗体hD5的药效学和药代动力学等关键研究，同时我们开发的人源化抗体hD5成功转化上海某生物科技有限公司。