Широко нейтрализующие антитела нацелены на якорный эпитоп гемагглютинина.

Nature, том 602, страницы 314–320 (2022 г.) Процитировать эту статью

35 тысяч доступов

34 цитаты

404 Альтметрика

Подробности о метриках

Широко нейтрализующие антитела, нацеленные на эпитопы гемагглютинина вируса гриппа, могут обеспечить почти универсальную защиту от инфекции вируса гриппа1. Однако сообщалось о вирусных мутантах, которые ускользают от широко нейтрализующих антител2,3. Идентификация классов широко нейтрализующих антител, которые могут нейтрализовать ускользающие от вируса мутанты, имеет решающее значение для разработки универсальной вакцины против вируса гриппа. Здесь мы сообщаем об отдельном классе широко нейтрализующих антител, которые нацелены на дискретный проксимальный к мембране якорный эпитоп домена стебля гемагглютинина. Антитела, нацеленные на якорный эпитоп, в целом нейтрализуют вирусы H1 и могут перекрестно реагировать с вирусами H2 и H5, которые представляют пандемическую угрозу. Антитела, нацеленные на этот якорный эпитоп, используют весьма ограниченный репертуар, который кодирует два мотива публичного связывания, которые обеспечивают обширные контакты с консервативными остатками в слитом пептиде. Более того, В-клетки, нацеленные на якорный эпитоп, широко распространены в репертуаре В-клеток памяти человека и были вызваны у людей с помощью химерной гемагглютининовой вакцины с адъювантом «масло в воде»4,5, которая является потенциально универсальной вакциной против вируса гриппа. Чтобы максимизировать защиту от вирусов сезонного и пандемического гриппа, вакцины должны быть направлены на усиление этого ранее неиспользованного источника широко нейтрализующих антител, которые широко распространены в пуле B-клеток памяти человека.

Антитела к основному поверхностному гликопротеину гемагглютинину (НА) имеют решающее значение для обеспечения защиты от инфекции вируса гриппа6,7. Однако большинство НА-связывающих антител нацелены на вариабельные эпитопы головного домена НА, которые обеспечивают ограниченную защиту от антигенно сходных штаммов вируса гриппа3. Составы вакцин, которые преимущественно индуцируют антитела к консервативным эпитопам доменов головки и ножки НА, могут обеспечить широкую и мощную защиту от широкого спектра вирусов гриппа. Несколько ведущих универсальных вирусов-кандидатов гриппа созданы для индукции антител, специфичных к домену стебля, но спектр различных эпитопов на стебле, на которые нацелен репертуар В-клеток человека, еще предстоит определить. Анализируя особенности B-клеток, нацеленных на стебель H1 посредством генерации моноклональных антител (mAbs), наше исследование выявило новый класс широко нейтрализующих антител (bnAbs) к недооцененному эпитопу, в котором HA закрепляется на вирусной мембране. Платформы вакцин следующего поколения должны использовать это открытие для получения антител к консервативному якорному эпитопу.

Чтобы изучить специфичность HA-специфичных антител, мы получили 358 мАт из плазмобластов и HA+ B-клеток памяти (MBC), выделенных от добровольцев, которые были вакцинированы или естественным образом инфицированы вирусами сезонного гриппа или были участниками I фазы клинических испытаний химерного антитела. Вакцина HA (cHA)4,5. Из всех протестированных моноклональных антител почти половина была нацелена на домен стебля НА, 21% из которых были нацелены на хорошо охарактеризованный эпитоп центрального стебля (CS) (расширенные данные, рис. 1a). Примечательно, что МКА, связывающиеся со стеблем, были непропорционально выделены из инфицированной моновалентной инактивированной вакцины против пандемического гриппа H1N1 (pH1N1) 2009 года и когорт вакцины cHA (расширенные данные, рис. 1b), поскольку ранее было показано, что эти пути воздействия индуцируют реакцию антител на стебель ГК5,8,9. Чтобы выяснить, на какие эпитопы были нацелены оставшиеся 79% моноклональных антител, связывающихся со стеблем, мы провели электронную микроскопию с отрицательным окрашиванием с тремя конкурирующими моноклональными антителами, не связанными с CR9114 (ссылка 10): 047-09 4F04, 241 IgA 2F04 и 222. -1С06. Все три моноклональных антител связывали эпитоп вблизи якоря стебля НА и были ориентированы под углом вверх по отношению к эпитопу (рис. 1a, b, расширенные данные, рис. 1c), что позволяет предположить, что этот эпитоп может быть частично заблокирован липидной мембраной и может подвергаться воздействию только для связывания антител, когда тримеры HA изгибаются на мембране. FISW84, недавно идентифицированное mAb11, связывающееся со стеблем, нацелено на эпитоп, который перекрывается с тремя идентифицированными mAb, связывающимися с якорем (расширенные данные, рис. 1d), что позволяет предположить, что якорный эпитоп представляет собой общий эпитоп стебля. Более того, ранее на вирусах группы 2 был идентифицирован проксимальный эпитоп, на который нацелены моноклональные антитела CR8020 (ссылка 12) и CR8043 (ссылка 13). Несмотря на некоторое перекрытие, эпитоп, на который нацелены моноклональные антитела группы 2, находился значительно дальше вверх и вправо на ножке НА относительно якорного эпитопа, а моноклональные антитела CR8020 и CR8043 нацеливались на стебель сверху (расширенные данные, рис. 1e, f). под углом и расположением, более похожим на антитела, нацеленные на эпитоп CS. mAb, связывающие эпитоп CS (CR9114 (ссылка 10) и FI6v3 (ссылка 14)) не имели перекрывающихся следов и не конкурировали за связывание HA с якорно-связывающим mAb 047-09 4F04 в анализе конкуренции HA (рис. 1c, г). В общей сложности мы идентифицировали 50 различных моноклональных антител, которые конкурировали за связывание с якорным эпитопом у 21 человека (рис. 1d, таблицы расширенных данных 1, 2). Из них 34 якорно-связывающих моноклональных антител от 15 доноров были выделены в ходе испытания вакцины cHA (таблицы расширенных данных 1, 2).