2025年5月6日，中国科学技术大学免疫应答与免疫治疗全国重点实验室金腾川教授课题组与朱书教授课题组合作在《Nature Communications》期刊在线发表了题为“A potent protective bispecific nanobody targeting Herpes simplex virus gD reveals vulnerable epitope for neutralizing”的研究论文，该研究开发了两株针对单纯疱疹病毒（HSV）表面糖蛋白gD的特异性纳米抗体，并进一步将两株抗体串联构建了一株双表位纳米抗体，发现其不仅具有高效的体外中和活性，在多种HSV感染的致死小鼠模型上也具有良好的治疗效果，该研究结果为HSV治疗性纳米抗体药物的研发奠定了基础。

单纯疱疹病毒（HSV）在全球范围内造成了显著的健康负担。目前使用的抗病毒小分子药物虽然有效，但常有耐药性病例产生，且迄今仍没有针对该病毒的有效疫苗和特异性抗病毒抗体药物上市。

HSV表面糖蛋白gD是介导病毒进入细胞的关键受体结合蛋白，也是诱发机体产生中和抗体的重要靶点。在该项研究中，研究团队利用HSV-2 gD蛋白免疫骆驼，建库筛选获得两株针对HSV gD的纳米抗体Nb14和Nb32，表位竞争分析发现这两株抗体识别gD上两个互不重叠的表位，其中Nb32结合在与受体Nectin-1竞争的传统表位，而Nb14结合在一个从未被报道过的全新表位N-A’环，且不与任一受体竞争。

图1 两株纳米抗体与抗原复合物结构分析及体外鉴定结果

进一步探究了结合在N-A’环的Nb14抗体抑制HSV感染的分子机制，发现Nb14抗体可通过抑制gD与gH/gL蛋白相互作用，而阻断HSV感染过程中病毒膜与细胞膜融合。在明确抗体抗病毒机制的基础上，将Nb14和Nb32串联构建了一株双表位纳米抗体，并对其亲和力、中和活性及动物保护效力进行评估。实验结果表明Nb14-32亲和力相对于亲本抗体有所提升，且其对HSV-1及HSV-2的中和活性分别是临床抗体E317的约10倍和14倍。此外，研究发现Nb14-32在病毒吸附前后都能有效阻断HSV感染，并且能显著抑制病毒细胞间扩散。在小鼠HSV-1致死性脑炎感染模型、HSV-2致死性阴道感染模型及阿昔洛韦耐药株角膜感染模型中，双表位抗体Nb14-32均能在低至1 mg/kg或2 mg/kg的给药剂量下显著抑制HSV感染。

图2 Nb14中和机制分析及双表位抗体对小鼠致死性HSV-2阴道感染的保护作用

该研究发现的Nb14抗体揭示了一个全新的HSV易感性表位，有助于指导HSV药物和疫苗的合理设计。此外，开发的双表位抗体也可作为一种潜在的治疗HSV感染的候选药物。团队提出的双表位中和抗体的设计思路继在广谱新冠中和性抗体开发中取得成功后，再次显示了其先进性。

中国科学技术大学生命科学与医学部金腾川教授与朱书教授为本论文的共同通讯作者。金腾川课题组博士研究生胡婧和朱书课题组博士研究生谭皓元为该论文的共同第一作者。浙江大学潘冬立教授、厦门大学黄承浩教授均对研究工作给予了重要帮助。该工作得到了国家重点研发计划项目、中国科学院战略重点研究计划项目、国家自然科学基金项目、安徽省重点研发项目以及中国科大“双一流”项目研究经费的资助。

论文已于5月6日在线发表，全文地址：https://rdcu.be/ekSCr。