柯萨奇病毒A16抗体中和的分子机制

———柯萨奇病毒A16抗体中和的分子机制

柯萨奇病毒A16(CVA16)是小核糖核酸病毒科肠道病毒属的成员，是婴幼儿中流行的手足口病(HFMD)的主要病原体之一。CVA16感染可能导致自限性疾病以及严重的临床结果，例如脑炎、心肌炎、肺炎，甚至死亡。此外，CVA16经常与其他引起手足口病的病原体共同传播，例如人类肠道病毒A71(EV71)、柯萨奇病毒A6(CVA6)和柯萨奇病毒A10(CVA10)，导致共同感染和病毒基因重组，这使得防控手足口病更具挑战性。

01研究初衷

2023年12月21日，中国科学院分子病毒学与免疫学重点实验室ChaoZhang团队在Nature上发表一篇名为《MolecularmechanismofantibodyneutralizationofcoxsackievirusA16》的文章，他们设计实验的初衷是研究两种CVA16特异性中和单克隆抗体(MAb)9B5和8C4的功能和工作机制，从而改善目前没有可用于柯萨奇病毒CVA16的疫苗或抗病毒剂的困境。

02针对CVA16的中和MAb的鉴定

为了制备CVA16特异性中和MAb，用灭活CVA16（菌株SZ05）免疫小鼠，从中产生杂交瘤细胞，获得了三个具有中和活性的稳定杂交瘤单克隆（8C4、9B5和9G1）。分别测试了同种型和中和作用、细胞活力、病毒颗粒的结合动力学等参数。图1：抗CVA16MAb的中和、结合亲和力和相互竞争

根据结合竞争的结果，三个MAbs可以被分为两个非竞争性的抗体组：第1组由9B5和9G1组成，第2组由8C4单独构成。MAb9B5比第1组中的9G1和第2组中的8C4具有更强的中和作用，被选为两个抗体组的代表进行后续深入分析。

038C4和9B5的预防和治疗功效

给几组刚出生1天的ICR小鼠注射PBS、10mg/kg的抗CVA16单克隆抗体8C4或9B5、8C4和9B5的组合（每种抗体10mg/kg），或10mg/kg的IgG对照抗体2H2。二十四小时后，小鼠受到CVA16/MAV病毒攻击，每天记录小鼠的生命状态和临床评分。

图2：抗CVA16MAb的体内保护功效

除了一只小鼠以外，所有用8C4、9B5或8C4+9B5组合处理的小鼠都表现出健康的生命体征。这些数据证明了8C4、9B5和8C4+9B5组合的起到有效的体内预防功效。

04MAb8C4和9B5的中和机制

进行MAb在哪个步骤发挥抗病毒作用确定。简而言之，培养的细胞要么与单个MAb预混合的CVA16（附着前）接种，要么在病毒附着后（4C）的不同时间点用MAb处理细胞（附着后）。然后，在感染后6小时分析细胞的相对病毒RNA水平。

图3：MAb的中和机制

结果表明，附着后0.5小时是8C4进行中和作用的关键添加时间点，因此8C4可能会在病毒进入附着后的早期阶段进行阻断，9B5主要在感染的附着前阶段发挥中和作用。

058C4/9B5混合物可防止病毒逃逸

CVA16-9B5C1和CVA16-8C4C1的冷冻电镜图叠加显示8C4和9B5识别不同的、不重叠的表位，因此可能同时结合相同的表位CVA16病毒衣壳。因此，这两种MAb可以用作非竞争抗体对。通过以1:1的比例混合两种抗体来制备8C4/9B5混合物，并分析针对CVA16/SZ05的中和作用。

图4：MAb8C4和9B5的组合可防止CVA16病毒逃逸突变

8C4/9B5cocktail的中和活性略强于单独的9B5，表明8C4与9B5联合使用时具有相容性。

综上所述，我们的研究清楚地定义了针对衣壳五重和三重顶点的两组CVA16特异性中和MAb的功能和工作机制，并证明了9