以pre-F蛋白为核心,深度解析RSV病毒结构及预防措施新进展

来源: 义翘神州官微 作者:义翘神州

  近期国家卫健委新闻发布会提醒大家要重点预防三类传染病:呼吸道、消化道和虫媒病毒。基孔肯雅热、登革热等虫媒病毒尚在肆虐,而随着天气骤冷,流感、RSV等病毒也将进入流行季。

  呼吸道合胞病毒(RSV)虽然名字听起来有点陌生,但严重威胁儿童(尤其是<1岁婴幼儿)和老年人的身体健康。目前全球已上市3款RSV疫苗和3款预防性抗体。国内尚无疫苗获批,但有抗体可接种。专家建议,在RSV流行季前或流行期间,尤其是1岁以下婴幼儿可在医生指导下接种RSV预防抗体。

  国内正在加速研发RSV疫苗,部分已进入临床或IND申请阶段。义翘神州致力于病毒学和传染性疾病研究,构建了RSV科研试剂库,涵盖23种靶点蛋白、13种抗体以及80多种试剂盒、基因等产品,助力RSV病毒基础研究、疫苗开发和检测试剂研发。

  01

  什么是呼吸道合胞病毒?

  呼吸道合胞病毒(Respiratory Syncytial Virus, RSV)属于肺炎病毒科的一种单股负链RNA病毒,基因组包含10个基因,编码11种蛋白质。RSV对婴幼儿(6月以下、伴有合并症)和老年人(≥65岁)的健康威胁较大。根据G蛋白序列差异及抗原漂移,RSV主要分为A、B两个亚型。

  RSV病毒蛋白组成及其功能

  (源自文献:

  doi: 10.1038/s41579-023-00919-w)

  在靶蛋白中,F蛋白参与病毒膜与宿主细胞膜的融合,G蛋白与宿主细胞受体结合,SH蛋白阻止受感染细胞的凋亡,L蛋白是核糖核蛋白(RNP)复合物的一部分,N蛋白包裹病毒基因组,M2-2蛋白调控病毒转录和复制。

  在非靶点蛋白中,P蛋白与N蛋白相互作用,并是L蛋白所必需的功能辅因子,M蛋白驱动病毒组装,M2-1蛋白是病毒RNA聚合酶复合体所必需的重要辅因子。

  研究发现RSV入侵需要F蛋白和G蛋白同时结合宿主细胞。RSV入侵由G蛋白与宿主细胞受体结合启动,受体有CX3CR1、HSPGs、TLR4,F蛋白还可与IGF1R、Nucleolin、EGFR和ICAM-1相互作用。这些受体和蛋白可能是RSV单克隆抗体和抗病毒药物的靶点。

  RSV部分基因可编码干扰宿主抗病毒应答的毒力因子,如非结构蛋白NS1和NS2最先被转录,可干扰宿主的先天抗病毒免疫。NS1通过阻碍转录调控因子的招募,调节宿主的干扰素应答。NS2则通过调控Beclin-1蛋白的稳定性诱导自噬,抑制炎症因子的产生,阻碍细胞凋亡的激活,影响宿主的关键免疫防御机制。

  RSV病毒流行病学及预防措施

  义翘神州制作)

  02

  RSV预防措施新进展

  RSV防控的核心是提前预防,而pre-F蛋白是“绝对的”核心靶点。F蛋白是病毒感染宿主细胞过程中关键蛋白,具有融合前(pre-F)和融合后(post-F)的构象变化。而pre-F蛋白中和活性远高于post-F蛋白,且在RSV A和B亚型中保守性较高。因此,无论是疫苗还是单抗,90%以上项目以pre-F蛋白为靶点,尤其是 位点。(详见:呼吸道合胞病毒RSV疫苗抗原最优解:融合前构象(Pre-F))

  RSV F蛋白融合前后的构象变化

  (源自文献:doi: 10.1016/j.cytogfr.2022.10.001)

  预防性单抗

  目前,全球监管机构已批准3款RSV预防性单抗。

  帕利珠单抗(Palivizumab,Synagis)是MedImmune/阿斯利康研发的人源化鼠单克隆抗体,靶向F蛋白的抗原表位II,被FDA批准用于预防早产儿以及出生时患有某些肺部疾病或心脏病的婴儿,需要每月注射一次。

  尼塞韦单抗(Nirsevimab,Beyfortus,中文商品名乐唯初)由阿斯利康和赛诺菲联合研发。尼塞韦单抗属于单剂次长效抗体,靶向F蛋白的F1和F2亚基跨越的保守表位,将其锁定在预融合构象,阻止病毒进入宿主细胞。Beyfortus先后于2022年10月、2023年5月和2023年12月获得欧盟、美国FDA和我国药品监督管理局批准,目前是国内首个获批上市的RSV单抗,用于帮助新生儿和婴幼儿在第一个RSV流行季预防RSV引发的下呼吸道疾病。

  Clesrovimab(Enflonsia)由默沙东研发,是抗RSV F蛋白的全人源化单克隆抗体,可中和F蛋白融合前和融合后的Ⅳ抗原表位,阻止病毒侵入人体细胞。Clesrovimab半衰期延长至73-88天,在长达5个月的RSV流行季,只需注射1次。据CDE官网显示,Clesrovimab的上市申请拟纳入优先审评,适应症与Beyfortus相同。

  疫苗仍是主旋律

  RSV疫苗研发走过60年的“风雨路”,终于在2023年开花结果,GSK的Arexvy和辉瑞的Abrysvo先后上市,2024年Moderna的mRESVIA获批上市。至此,全球有3款RSV新型疫苗获批上市,均以pre-F糖蛋白为靶点。

  RSV疫苗市场不可小觑,国内多家企业也在积极布局,如艾棣维欣、三叶草生物等。三叶草自研的SCB-1019是一款未使用佐剂的二价重组pre-F候选疫苗。临床Ⅰ期结果显示与Arexvy在老年组中诱导的中和抗体水平相当,且耐受性更良好。

  在研RSV项目主要集中在疫苗上,其中SP0125是鼻喷减毒活疫苗,MKK900、ADV110、SCB-1019等是重组蛋白疫苗,IN006、STR-VO03等是mRNA疫苗。

研发代码

研发企业

研发阶段

适应症人群

SP-0125

赛诺菲

3期临床

婴幼儿

IVX-A12

Icosavax

3期临床

老年人

ADV110

艾棣维欣

2期临床

60-80岁

MKK900

迈科康生物

2期临床

老年人

IN006

深信生物

2期临床

老年人

SCB-1019

三叶草生物

2期临床

老年人

STR-V003

星锐医药

1期临床

老年人

  部分RSV疫苗在研项目

  (源自各公司官网)

  03

  义翘神州解决方案

  义翘神州致力于病毒学和传染性疾病研究,成功开发了具有稳定三聚体构像的RSV pre-F和post-F蛋白。经构象识别特异性抗体验证,pre-F蛋白 (Cat#: 11049-VNAS) 结合融合前构象位点 、位点V和Quaternary-Dependent表位的抗体,而post-F蛋白 (Cat#: ) 不结合上述抗体。pre-F和post-F蛋白均可结合位点II的抗体。

  义翘神州开发的RSV试剂产品库,涵盖A、B两种亚型,包括23种靶点蛋白、13种抗体(含一种RSV-F中和抗体)以及其它80+种产品(如试剂盒、基因等),适用于RSV疫苗开发、抗体筛选、诊断试剂开发、感染机制研究等多种场景。

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