Cell子刊：西湖大学张泽力等预先存在的记忆B细胞中鉴定了一种广谱抑制流感神经氨酸酶抗体！

识别广泛反应的B前体细胞和保守表位对于开发通用流感疫苗至关重要。

2024年12月30日，西湖大学张泽力、吴旭冬、中国农业科学院陈化兰共同通讯在Cell Host & Microbe在线发表题为“Identification of a broad-inhibition influenza neuraminidase antibody from pre-existing memory B cells”的研究论文，该研究从预先存在的记忆B细胞中鉴定了一种广谱抑制流感神经氨酸酶抗体。

在这项研究中，使用流感病毒神经氨酸酶(NA)突变探针，发现人类预先存在的NA特异性记忆B细胞(MBC)占总MBC的-0.25%，这些MBC是异质的，并且由类别未转换的MBC占主导地位。此外，还鉴定了三种NA广谱抑制单克隆抗体(mAbs) (BImAbs)，它们阻断了来自不同流感毒株的NA的活性，包括最近的牛H5N1。冷冻电子显微镜(cryo-EM)结构显示BImAb靶向保守的NA酶口袋和相邻NA单体中的独立表位。此外，钠双单抗保护小鼠免受人类大流行H1N1和H5N1的致命挑战。

流感感染会导致急性呼吸道疾病，估计每年的病例约为10亿例，其中全世界每年有300，000-600，000例死亡。甲型流感病毒(IAV)和乙型流感病毒(IBV)是全球人类季节性爆发的原因，IAV偶尔也会导致大流行。根据血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)的序列将IAV分为许多亚型，包括18种HA和11种NA亚型。在这些亚型中，H1N1和H3N2在人类中传播。IBV有两个在人类中传播的抗原性不同的谱系，B/Victoria样和B/Yamagata样谱系。禽流感病毒向人类的传播也是偶发性的。

流感病毒的复制依赖于病毒包膜上的HA和NA。更丰富的蛋白质HA结合唾液酸受体，并介导病毒进入宿主细胞，而NA从新形成的病毒颗粒上切割唾液酸残基，以从细胞膜上释放病毒体。目前，HA是季节性流感疫苗的标准，因为抗HA抗体可以直接中和病毒，而流感疫苗中NA的量是可变的。流感疫苗的效力取决于用于疫苗生产的病毒株与流通毒株的匹配，如果疫苗不匹配，其效力将会大打折扣。循环毒株的抗原漂移也降低了流感疫苗的效力。与HA高度可变的头部结构域相比，NA头部的活性位点相对保守，抗原漂移较慢，表明NA是针对流感病毒感染的更广泛保护的潜在疫苗靶点。

机理模式图（图源自Cell Host & Microbe）

健康个体通过反复暴露于感染和接种疫苗获得对流感病毒的高免疫力，称为预存免疫力。然而，当病毒发生逃避预存免疫力的突变和重组时，会发生流感再感染。已经在健康成人中检测到针对免疫球蛋白(Ig)G、IgA和IgM类HA的预先存在的抗体。长效HA抗体主要由骨髓中HA特异性浆细胞产生，约占总IgG浆细胞的1%。这些预先存在的HA抗体在形成对随后流感感染或疫苗接种的免疫反应中发挥重要作用。已经证明，具有较高预先存在的HA抗体的个体在接种疫苗后抗体反应的增强作用降低。此外， 针对HA的较低预存免疫与交叉反应性记忆B细胞(MBC)反应的优势有关。预存MBC是预存免疫的重要组成部分，可影响对后续疫苗接种或感染的反应。 在个体遇到高度不同的流感毒株(如H5N1)的情况下，HA干细胞特异性MBCs主要被召回，产生针对保守HA干细胞表位的广泛交叉反应性抗体。因此，二次暴露于H5N1诱导针对高度可变H5头部区域的显性抗体反应。

在这项研究中，作者测量了38名健康成人中预先存在的N1和N2特异性抗体水平，并开发了低背景N1和N2四聚体抗原探针来识别预先存在的N1和N2特异性MBC。通过使用高维流式细胞术和单个B细胞VDJ和转录组测序，阐明了N1和N2先存MBCs的免疫谱。此外，还鉴定了三种N1抑制单克隆抗体和三种钠广谱抑制单克隆抗体(双单克隆抗体),它们在体外和体内抑制流感病毒。通过冷冻电子显微镜(cryo-EM)解析了来自A/Kansas/14/2017的BImAb与四聚体N2的复合物结构，揭示了BImAb靶向保守活性位点和邻近N2单体中的独立表位。综上所述，该研究表明NA广谱抑制前体MBCs存在于健康成人中，并且可以被基于NA的通用流感疫苗靶向。

参考消息：

https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(24)00467-0