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乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)作为乙型肝炎(Hepatitis B,HB)的致病因素,自发现以来一直威胁着人类的健康与生命安全。高达20亿的感染基数与每年100万的相关死亡人口,使HBV成为最重要的肝炎病毒之一。随着上世纪末乙型肝炎疫苗与免疫球蛋白(Hepatitis B immuile globulin,HBIG)的大规模推广应用,HBV的流行传播得到有效控制。但免疫压力的增强也导致病毒产生了许多免疫逃逸突变毒株,这些逃逸突变主要出现于乙肝的主要免疫靶点“a”表位上。对这种突变病毒,原有的疫苗与HBIG无法提供足够的保护效果。这就需要一个广谱的疫苗与治疗性抗体来预防、阻断逃逸突变HBV的感染。
本研究利用支持HBV早期感染过程的HepG2细胞构建了一个简单可靠的HBV中和抗体快速筛选模型。将目标抗体与HBV共孵育于培养细胞中,通过抗体对HBV吸附HepG2细胞的阻断效果,来评价抗体的中和活性。
利用这一方案,我们检测了前期所制备的HBV单克隆抗体库中150余株单抗的中和活性,并从中筛选出一批具有较高中和活性的单抗。通过测试这些中和单抗与常见免疫逃逸突变病毒表面抗原(Hepatitis B virus surface protein antigens,HBsAg)间的亲和力变化,本研究发现的14株高中和活性单抗中,8株受大部分突变影响,亲和力下降,表明这8株单抗为识别HBsAg“a”表位的构象性单抗(抗乙肝免疫中和活性的主要靶点)。2株单抗只受“a”表位loop1附近(aa119~124)部分突变影响。而有4株不受乙肝常见的“a”表位免疫逃逸突变的影响,与各种逃逸突变HBsAg间保持了较好的亲和力。本研究还发现,在所有常见的免疫逃逸突变中C124Y显得最为重要,对C124Y突变不敏感的单抗对其它逃逸突变也能保持较好的反应活性。
本研究进一步检测了这些与逃逸突变蛋白间保持了良好反应性的单抗的广谱中和活性,并最终找到3株中和单抗对常见的免疫逃逸HBV毒株均有较好的中和活性。其中两株单抗为针对“a”表位loop1 N端的线性抗体。由此确定在“a”表位loop1 N端存在一个较为保守的线性中和表位,它对常见逃逸突变均有效。同时“a”表位外亦存在一些中和表位。它们因为离“a”表位较远,所以不受“a”表位突变影响。另一株单抗和依据小S蛋白(Small HBV Surface Protein Antigens,SHBs)设计的所有15肽步进合成肽均不反应,表明该单抗识别表位很可能是构象表位,同时该单抗对常见“a”表位突变并不敏感,这表明其结合位点是一个独立于“a”表位外的构象区域,虽然暂时无法确定具体识别位点,但该表位很可能是一个较为独特的新中和表位。
逃逸突变是HBV防控环节的重要问题之一。本研究所发现的3株中和单抗,对常见的免疫逃逸突变毒株均有较好的中和活性,进一步研究发现这3株单抗识别“a”表位loop1 N端线性表位或一个非“a”表位的构象表位,这些发现为寻找HBV的广谱中和表位提供了工具和方向。对这3株单抗及其识别表位的进一步研究将有助于广谱疫苗与广谱HBIG的研究。同时非“a”表位的中和位点的存在也为认识HBV的免疫中和过程提供了新的视角,为实现对乙肝的长期防控提供了思路。