摘要:2022 年以來，高致病性 H5N1 禽流感病毒（2.3.4.4b 分支）在全球蔓延，不僅導致大量鳥類死亡，還跨物種感染哺乳動物甚至人類，已報告 70 多例人類感染病例，大流行病風險持續(xù)攀升。科學家通過基因工程技術，利用人源化小鼠成功研發(fā)出 16 種靶向該病毒血凝素（HA）的人類單克隆抗體。其中 14 種能在體外中和病毒，部分抗體在小鼠實驗中展現出強大的預防和治療效果，最低 0.1mg/kg劑量即可實現完全保護。這些抗體通過識別病毒 HA 蛋白上的保守疏水凹槽發(fā)揮作用，為應對潛在 H5N1疫情提供了新的防控工具。

一、疫情警報：不斷擴散的 H5N1 “毒王”

2022 年，H5N1 禽流感病毒的 2.3.4.4b 分支開啟全球傳播模式，成為養(yǎng)殖業(yè)和野生動物的 “噩夢”。這種高致病性病毒不僅導致家禽大規(guī)模死亡，還波及野鴨、白頭海雕等野生鳥類，造成生態(tài)災難。更令人擔憂的是，它已突破物種屏障，2024 年 3 月在美國奶牛中被發(fā)現，牛奶中檢測到高濃度病毒，10 月又在俄勒岡州的家豬中檢出。

對人類而言，風險同樣迫在眉睫。目前全球已報告 70 多例人類感染病例，多數發(fā)生在美國，其中 6 例為重癥，1 例死亡。雖然暫未發(fā)現人傳人現象，但病毒在哺乳動物中的適應突變，讓其具備了引發(fā) pandemic 的潛在可能。現有季節(jié)性流感抗病毒藥物雖有一定效果，但缺乏長效預防和治療手段，尤其對免疫功能低下人群難以提供充分保護。

二、研發(fā)攻堅：16 種人類單抗的 “誕生記”

為應對這一威脅，科學家選擇了 H2L2 Harbour Mice? 作為研發(fā)載體。這種特殊小鼠搭載了人類免疫球蛋白基因，能產生與人類免疫系統兼容的抗體，避免了異源抗體引發(fā)的免疫排斥問題。研究團隊用 2022 年紐約野鴨分離株的重組 HA（血凝素）和 NA（神經氨酸酶）蛋白免疫小鼠，模擬人體感染后的免疫反應。

通過雜交瘤技術，科學家從免疫小鼠的脾臟中篩選出 1977 個陽性克隆，經多輪酶聯免疫吸附試驗（ELISA）和血凝抑制試驗（HI）篩選，最終獲得 30 個強結合活性克隆。剔除重復序列和低效抗體后，16 種序列獨特的全人源重組抗體脫穎而出，并根據氨基酸序列相似性分為 5 個克隆型（圖 1）。

這些抗體并非 “單打獨斗”，多數能與不同 2.3.4.4 分支病毒的 HA 蛋白交叉結合，包括 2014 年荷蘭禽流感毒株、2016 年中國 H5N6 人間分離株，甚至 2024 年美國奶牛分離株，展現出廣譜識別能力。

三、硬核實力：從體外抑制到體內保護的全鏈條驗證

（一）體外實驗：14 種抗體實現 “精準殺毒”

在細胞實驗中，16 種抗體中的 14 種表現出顯著的病毒中和能力，其中克隆型 2、3、5 的抗體表現最為突出，最低中和濃度僅 0.024ng/ml，相當于 “以一敵萬”。它們通過兩種方式發(fā)揮作用：一是直接阻斷病毒 HA 蛋白與宿主細胞受體結合，二是通過空間位阻抑制 NA 蛋白的酶活性，阻止病毒從感染細胞釋放（圖 1c、d）。

值得注意的是，這些抗體對 2004 年古老的 H5N1 分支（1 分支）和引發(fā)柬埔寨人間感染的 2.3.2.1c 分支無交叉反應，說明其靶向的是 2.3.4.4b 分支的特異性位點，避免了 “誤傷” 其他毒株，特異性極強。

（二）動物實驗：預防治療雙管齊下

在 BALB/c 小鼠模型中，科學家測試了 4 種代表性抗體（1A1、20D10、6G1、12G1）的預防效果。在感染前 4 小時腹腔注射抗體后，5mg/kg、1mg/kg、0.3mg/kg 劑量組的小鼠均實現 100% 存活，無明顯體重下降；即使劑量低至 0.1mg/kg，1A1 和 6G1 仍能完全保護小鼠（圖 2）。

治療效果同樣令人驚喜。感染后 2 天注射 5mg/kg 6G1 抗體，小鼠存活率達 100%；20D10 和 12G1 的存活率為 80%；即使感染后 4 天（已出現明顯體重下降）給藥，仍有 20%-60% 的小鼠存活（圖 3）。病理檢測顯示，有效抗體能在感染后 3 天使肺部病毒滴度下降 3-4 個數量級，5 天內實現病毒完全清除，從根源上阻止病情惡化。

四、分子密碼：冷凍電鏡解鎖抗體 “殺毒” 機制

為弄清抗體的作用靶點，研究團隊利用冷凍電鏡技術解析了 3 種高效抗體（20D10、6G1、12G1）與 HA 蛋白的復合物結構，分辨率高達 3.06-3.4?。結果發(fā)現，這些抗體通過保守 motif 結合 HA 蛋白頭部的疏水凹槽（123-129 位和 164-171 位氨基酸），該區(qū)域在 2.3.4.4b 分支中高度保守，不易因病毒變異而失效（圖 4）。

進一步分析顯示，抗體的重鏈 CDR3 區(qū)域和輕鏈 CDR2 區(qū)域是結合核心，其中酪氨酸殘基和 LxYYY 基序發(fā)揮關鍵作用。不同克隆型抗體雖結合角度略有差異，但均靶向同一功能區(qū)域，形成 “協同封鎖”（圖 5）。這種靶向保守位點的特性，讓病毒難以通過突變逃逸，為抗體的長期有效性提供了保障。

五、應用前景：為 pandemic 防控添 “新盾”

這些人類單克隆抗體的研發(fā)成功，為 H5N1 防控帶來多重突破。對免疫功能低下、無法通過疫苗獲得保護的人群，可通過單次注射實現長效預防；對已感染的重癥患者，能作為抗病毒藥物的補充療法，降低死亡率。

在潛在 pandemic 場景中，疫苗研發(fā)通常需要 6 個月以上周期，而單抗可快速規(guī)?；a，填補防控空白。研究團隊建議，可將 20D10、6G1 或 12G1 與靶向不同位點的 1A1 抗體聯合使用，形成 “雞尾酒療法”，進一步提升防護效果。此外，這些抗體還可與靶向 HA 莖部或 NA 蛋白的其他抗體組合，擴大保護范圍。

目前，相關專利已提交申請，后續(xù)將推進臨床試驗。隨著技術轉化的推進，這些 “實驗室里的抗體” 有望盡快走向臨床，成為人類對抗 H5N1 禽流感的 “終極武器”，為全球公共衛(wèi)生安全增添重要屏障。

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