PRV屬于皰疹病毒科水痘病毒屬，是一種能感染多種家養及野生動(dòng)物的病原體。從2011年開(kāi)始，我國的多個(gè)豬養殖場(chǎng)相繼出現高致病性的PRV變異株感染疫情，造成了巨大的經(jīng)濟損失。然而現有的疫苗只對傳統PRV毒株有效，卻不能對新流行的突變株提供有效的保護，因而開(kāi)發(fā)新型的PRV疫苗和治療性藥物對于疫情控制至關(guān)重要。gB是PRV表面一種重要的囊膜糖蛋白，在病毒入侵細胞過(guò)程中起著(zhù)關(guān)鍵作用。同時(shí)，gB也是一種重要的病毒表面抗原，能夠誘導機體產(chǎn)生中和抗體以對抗病毒感染，因此，gB成為偽狂犬病毒疫苗和藥物設計的一個(gè)理想靶標。

 

研究人員通過(guò)免疫學(xué)方法，篩選獲得了15株針對gB的鼠源中和抗體，并對其作用機制進(jìn)行了深入研究。根據抗體發(fā)揮中和作用的補體依賴(lài)性進(jìn)行區分，這15株抗體被劃分為兩個(gè)類(lèi)群——其中有14株依賴(lài)于補體而發(fā)揮中和活性，另外1株（1H1）則不依賴(lài)補體而直接阻斷病毒入侵。并且，1H1單克隆抗體具有廣譜中和活性，能抑制傳統野生型和多種變異株P(guān)RV感染細胞。為了探索這些抗體的中和機制，研究人員通過(guò)酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA）、生物膜干涉技術(shù)（BLI）和電鏡三維重構技術(shù)，揭示了上述兩類(lèi)抗體的表位在gB表面的分布。其中14株補體依賴(lài)性抗體的表位均分布于gB的頭部區第四結構域，而1H1的表位則位于含有融合肽（fusionloop）的gB基部區第一結構域（圖1）。并且，1H1的表位被初步定位于以gB基部區210螺旋為中心的區域，其中第214位的精氨酸在gB和1H1相互作用中起著(zhù)至關(guān)重要的作用（210-helix，圖2）。由于該表位與融合肽較為鄰近，提示1H1抗體的結合很可能會(huì )干擾病毒與細胞之間的膜融合過(guò)程從而發(fā)揮中和作用。綜上所述，該項研究證明了gB的頭部區和基部區含有多種抗原表位，而靶向不同表位的抗體通過(guò)不同的作用機制抑制病毒感染細胞，為抗病毒藥物的開(kāi)發(fā)以及亞單位疫苗的研發(fā)提供了新的思路。

 

該項研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、科技部973項目、國家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年基金、中國科學(xué)院青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )以及河南省重大科技項目等的資助。該研究同時(shí)得到了中國科學(xué)院微生物研究所高福院士、四川大學(xué)逯光文教授等專(zhuān)家的支持。相關(guān)成果于2017年12月20日在國際知名微生物學(xué)期刊PLoSPathogens上在線(xiàn)發(fā)表。該文章第一作者為國家獸用藥品工程技術(shù)研究中心李向東博士，河南農業(yè)大學(xué)教授、國家獸用藥品工程技術(shù)研究中心主任田克恭及中國科學(xué)院微生物研究所研究員施一為論文共同通訊作者。

 

Abstract

 

Pseudorabiesvirus(PRV)belongstotheHerpesviridaefamily,andisanimportantveterinarypathogen.HighlypathogenicPRVvariantshavecausedsevereepidemicsinChinasince2011,causinghugeeconomiclosses.Totackletheepidemics,weidentifiedapanelofmousemonoclonalantibodies(mAbs)againstPRVglycoproteinB(gB)thateffectivelyblockPRVinfection.Amongthese15mAbs,fourteenofthemblockPRVentryinacomplement-dependentmanner.Theremainingone,1H1mAb,howevercandirectlyneutralizethevirusindependentofcomplementanddisplaysbroad-spectrumneutralizingactivities.WefurtherdeterminedthecrystalstructureofPRVgBandmappedtheepitopesoftheseantibodiesonthestructure.Interestingly,allthecomplement-dependentneutralizingantibodiesbindgBatthecrownregion(domainIV).Incontrast,theepitopeof1H1mAbislocatedatthebottomofdomainI,whichincludesthefusionloops,indicating1H1mAbmightneutralizethevirusbyinterferingwiththemembranefusionprocess.OurstudiesdemonstratethatgBcontainsmultipleB-cellepitopesinitscrownandbaseregionsandthatantibodiestargetingdifferentepitopesblockvirusinfectionthroughdifferentmechanisms.Thesefindingswouldprovideimportantcluesforantiviraldrugdesignandvaccinedevelopment.