德國科學家發現HIV“超級抗體”04_A06,有望實現 93%預防!

由 新疆天同公益 發佈於 健康

'25-11-19

近日,德國科學家牽頭的國際研究團隊在《自然·免疫學》上發佈了一篇名爲《對HIV-1精英中和抗體隊列的分析揭示了一種用於HIV-1預防和治療的CD4結合位點廣譜中和抗體》的文章。


這項研究發現了一種名爲04_A06的超強HIV廣譜抗體,它來自非洲一位“頂級中和者”,具有獨特的11個氨基酸“加長臂”,能同時抓住病毒外殼上的兩個關鍵位置,讓HIV幾乎無路可逃。


實驗顯示,它不僅能中和全球絕大多數病毒株,還能壓制對其他抗體已完全耐藥的病毒,並在小鼠體內實現長期“零反彈”的徹底抑制。


模型預測,它的延長半衰期版本在預防HIV感染方面的保護率可達80%–90%以上。因此,04_A06被認爲是迄今最有潛力成爲下一代HIV治療和預防抗體的突破性候選者。




爲什麼一直尋找新的HIV廣譜抗體?


在抗擊HIV的漫長戰役中,病毒有一個讓所有科學家頭疼的“特技”:變臉速度極快。


HIV的外殼蛋白(Env)千變萬化,就像每個人體內的病毒都穿上了不同的“僞裝服”。這種驚人的多樣性帶來了巨大的挑戰:即便我們已經擁有VRC01、N6這樣的明星廣譜中和抗體(bnAbs),它們能夠鎖定病毒的關鍵CD4結合位點,但病毒仍能通過一些經典突變(如N279K、A281T)輕鬆躲開,使抗體的作用大打折扣。


因此,科學家迫切需要找到一個更強、更廣,而且能最大程度限制病毒逃逸的“超級抗體”,才能真正推動HIV的長期有效治療與預防。


研究過程,跨國界合作


這項重要研究由德國科隆大學牽頭,並聯合美國等多國科研機構共同完成。他們的目標非常明確:從那些“天選之人”——HIV頂級中和者(elite neutralizers)體內,尋找真正的“上帝的禮物”。


他們進行了史上最大規模的精英搜尋行動:


海選:從全球2,354名HIV感染者中篩選出32位“頂尖中和者”。


精選:從這些精英個體體內分離出超過5,324個B細胞,併成功表達831個單克隆抗體(mAbs)。


鎖定:最終只有7個抗體能中和篩選面板中的全部6株病毒。


其中最強大的一支抗體家族來自一位坦桑尼亞女性捐獻者EN02,而代號爲04_A06的抗體成爲其中真正的“超級武器”。


重大發現,“超級武器”?

04_A06靶向HIV最關鍵的CD4結合位點(CD4bs),但它的結構與所有已知抗體都截然不同。它最令人矚目的優勢來自重鏈FWRH1區域的一個獨特結構:一個長達11個氨基酸的“加長臂”。


通過冷凍電鏡(Cryo-EM)解析,研究者揭示了04_A06超強結合力的祕密:


“跨原聚體”雙重鎖定:一次抓住兩個gp120


普通CD4bs抗體通常只能抓住HIV外殼上的一個gp120單元,但04_A06的11氨基酸“加長臂”能夠神奇地延伸到相鄰的原體上,形成一種“雙手抓”的超穩固模式。


抓住病毒“命門”:鎖定96–99%的高度保守結構


它結合的部位由保守度超過96%–99%的關鍵氨基酸組成。也就是說,只要病毒想通過突變來逃脫04_A06,就必須破壞自身感染能力,付出巨大的“生存代價”。


這極大限制了病毒的逃逸能力。


“即插即用”的結合模式:無需結構重排


與許多抗體不同,04_A06的結合位點是預先組織好的(lock-and-key),無需耗能重排結構,能直接快速抓住病毒。




廣度極廣,力量極強

在體外測試中,04_A06的表現遠超所有現有CD4bs抗體:

中和範圍與效力幾乎登頂:對332株不同亞型HIV病毒株的中和覆蓋率高達98.5%,幾何平均IC₅₀僅0.059μg/mL,屬於極強水平。


對抗耐藥株更是碾壓級表現:在35株對VRC01絕對耐藥的病毒中,04_A06生效於77%,N6只有57%,1-18只有60%。


對真實患者體內擴增病毒同樣有效:中和廣度達94%,說明它不僅在實驗室裏強,在真實病毒環境下也一樣穩。


首個能夠徹底壓制病毒的CD4bs抗體

在人源化小鼠HIV感染模型中,04_A06展示了前所未有的壓制能力:


完全壓制,無反彈

與VRC01、VRC07、N6等抗體不同,它們通常都會出現快速反彈,而所有被治療的19只小鼠在12周內病毒完全不可檢測沒有任何反彈。


即使面對“已逃逸的病毒”也能重壓回去


研究者先用VRC01誘導病毒逃逸,使病毒反彈,再加入04_A06,病毒再次被完全壓制,無反彈。


治療期間未出現逃逸突變


只有在停藥後,抗體濃度下降時,病毒才緩慢反彈,而且每隻小鼠的突變都不一樣,說明病毒沒有統一的逃逸路徑,逃逸成本非常高。


保護率預測可達93%

研究者使用真實流行株評估04_A06的“預防潛力”,這些病毒來自大型HIV抗體預防試驗(AMP)。


面對耐藥病毒仍保持97%廣度:相比之下,VRC01的廣度僅約9.3%。


PK建模預測:延長半衰期版(04_A06LS)保護率可達79–93%,無論是治療還是預防,04_A06都顯示出遠超現有抗體的潛力。


由德國科學家主導的這項研究發現並驗證了強大的CD4bs超級抗體04_A06。


憑藉獨特的11氨基酸“加長臂”和跨原聚體鎖定機制,它實現了前所未有的廣度、強度和抗逃逸能力,是當前最有希望成爲下一代HIV治療和預防抗體藥物的候選者之一。


文章標題:Profiling of HIV-1 elite neutralizer cohort reveals a CD4bs bnAb for HIV-1 prevention and therapy


作者:Gieselmann, L., DeLaitsch, A.T., Rohde, M. et al.

DOI:10.1038/s41590-025-02286-5

編譯:松鼠哥

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