Cell Discovery | 中科院团队发现非洲猪瘟病毒的超脆弱位点

近日，由中科院及中国农科院等单位合作的研究团队在《Cell Discovery》杂志上发表了一篇题为“p72 antigenic mapping reveals a potential supersite of vulnerability for African swine fever virus” 的研究性论文。该研究发现了一个非洲猪瘟病毒的超脆弱位点，为非瘟疫苗开发开辟了新的框架。

非洲猪瘟（African swine fever，ASF），1921年在肯尼亚首次发现，是由非洲猪瘟病毒（African swine fever virus，ASFV）引起的一种急性出血性病毒性疾病，死亡率高达近100%。在过去几十年中，ASFV已扩散到许多国家和地区，给养猪业造成了巨大的经济损失。ASF被世界卫生组织指定为一种重新出现的病毒性疾病，目前尚无可用的疫苗或治疗方法。

p72是非洲猪瘟病毒外部二十面体蛋白衣壳中的主要结构蛋白之一，占病毒总质量的33%以上，是非瘟病毒主要的保护性抗原之一。它们与其他蛋白一起，形成了病毒的保护性外壳。

目前还没有关于p72表位的结构信息。为鉴定p72的抗原表位，分析抗体特性，探讨其中和机制，本研究采用流式细胞术对5头ASFV感染猪外周血单个核细胞中的浆母细胞进行分选。酶联免疫斑点试验表明，近一半的这些细胞分泌的抗体结合p72。

成功地从单细胞cDNA中扩增了59个IgG序列，然后通过转染293 T人胚肾细胞产生重组mAb。对59个猪IgG抗体和人源IgG抗体的互补决定区（CDR）长度进行比较，发现猪源HCDR3（约15.4个残基）比人源HCDR3（约16.2个残基）短约10%。猪的HCDR2（~9.7个残基）和LCDR1（~9.8个残基）分别比人的HCDR2（~7.8个残基）和LCDR1（~7.4个残基）长~25%和32%，而HCD1、LCDR2和LCDR3的长度相似。选择9个猪抗体用于结构和功能研究。9个Fab的可变区的氨基酸序列比对分别揭示了轻链和重链的两组和三组。值得注意的是，在轻链中，在两组之间清楚地观察到相对较低的相似性（约40%）。根据各组轻链和重链的组合，我们将这9种抗体分为四类：I）B1、H5、D 7和E5；II）F11和F5；III）C9和H3；IV）G6（图1）。

Fab片段B1、F11、C9和G6的结构和功能表征

在实验中发现一个病毒中和的超级位点。对p72所有可用氨基酸序列的保守性分析表明，p72上的表位对于这四种抗体的结合位点是保守的。抗体的不同结合模式揭示了 p72 介导的 ASFV 中和的多种假定机制。由于p72以五对称、三对称和拉链三种形式组装，因此p72壳粒采用不同的排列方式以允许三种不同的组装模式：“头对背”、“头对头”和“背对背” 。

研究者们将 p72-抗体复合物的结构叠加在三种形式上。他们发现 三对称和拉链中相邻 p72 上的抗体（B1、F11、C9 和 H3）之间存在大量冲突，并且 五对称 和 拉链 中也存在一些冲突。这四种抗体有可能由于空间冲突产生的机械力而导致衣壳解离。G6介导的冲突相对较少，在所有三种形式中仅位于p72三聚体内部，这与相对较弱的中和活性一致。或者，这些抗体的结合可能会干扰假定的细胞受体与病毒衣壳的附着。

基于这些观察结果，他们推测 p72 定向抗体对非瘟病毒的中和可能涉及推定受体结合位点的空间闭塞或 AFSV 衣壳完整性的破坏。总之，他们对针对 AFSV 关键 p72 抗原的抗体的研究揭示了可能参与病毒中和的抗原超级位点，从而为开发疫苗以预防非瘟传播提供了框架。

本期编辑：可爱晨