
印度西孟加拉邦近期暴发的尼帕病毒疫情再次将这种致命病原体推入公众视野。据当地卫生部门通报,此次疫情中病毒株的致死率攀升至75%的惊人水平,远超新冠病毒。这种被世卫组织列为优先防控病原体的病毒,其防控研究进展牵动全球神经。值得庆幸的是,中国科研团队在尼帕病毒防治领域已取得系列突破,陈薇院士团队、中科院武汉病毒所等多家机构相继在国际顶级期刊发表研究成果,为应对这一紧急公卫威胁提供了关键科学支撑。
疫情告急:尼帕病毒的威胁究竟有多大
尼帕病毒病是由尼帕病毒引发的人畜共患传染病,该病毒在分类学上归属于副黏病毒科亨尼帕病毒属。国际病毒分类委员会将其定性为一类病原微生物,这意味着所有涉及活病毒的操作必须在生物安全四级实验室完成,这是生物安全防护的最高等级。自1998年马来西亚首次暴发以来,这一病毒已在新加坡、孟加拉国、印度和菲律宾等地造成多次疫情,平均致死率维持在40%至75%区间波动。
此次印度疫情中,病毒表现出极强的神经侵袭性和呼吸系统性损害。感染者主要在加尔各答及周边地区医疗机构接受治疗,其中至少一名病患已处于危重状态,近百名密切接触者被要求居家隔离观察。泰国等周边国家已启动边境检疫强化措施,普吉国际机场对来自印度的入境旅客实施体温监测与健康申报。病毒的快速传播能力与高致死特性,使其成为南亚地区持续存在的公卫生安全隐患。
结构指导的表位重建:陈薇团队开辟疫苗设计新路径

2025年8月,北京生物工程研究所陈薇团队在Signal Transduction and Targeted Therapy期刊发表题为Single amino acid substitution in Hendra virus attachment glycoprotein induces cross-neutralizing antibodies against Nipah virus的研究论文。这项研究通过精密的结构生物学手段,揭示了亨德拉病毒与尼帕病毒之间的交叉保护机制。
研究背景方面,尼帕病毒与亨德拉病毒同属亨尼帕病毒属,二者在基因组结构和致病机制上具有高度相似性。然而,现有疫苗策略往往针对单一病毒设计,难以实现广谱保护。陈薇团队前期筛选到一株强效中和抗体14F8,该抗体能够识别尼帕病毒附着糖蛋白G的独特表位,展现出优异的中和活性。
在研究方法上,团队首先解析了14F8 Fab片段与尼帕病毒G蛋白复合物的2.8埃高分辨率晶体结构。结构分析显示,14F8抗体精准靶向受体结合位点,通过空间位阻效应阻断病毒与宿主细胞的结合。基于这一结构信息,研究人员在亨德拉病毒G蛋白上进行单个氨基酸替换,将第586位的丝氨酸替换为天冬酰胺,成功重建了14F8识别表位。
实验验证环节,团队采用BALB/c小鼠和食蟹猴两种动物模型,分别用HeV-GS586N突变体蛋白进行免疫。通过假病毒中和实验和活病毒中和实验双重验证,结果显示突变体免疫组诱导的尼帕病毒中和抗体滴度显著高于野生型亨德拉G蛋白免疫组。特别值得注意的是,初次免疫后14天即可检测到高水平的交叉中和抗体应答。
研究还深入探讨了分子机制。团队进一步解析了HeV-GS586N突变体蛋白及其与14F8抗体复合物的晶体结构,分辨率分别达到3.3埃和3.2埃。结构比对分析揭示,S586N替换并未直接影响抗体-抗原相互作用界面,而是诱导了β-螺旋桨叶片6区域发生约9埃的构象重排,这种远程构象变化重塑了分子骨架和溶剂可及表面,精准模拟了尼帕病毒天然表位的空间构象。
这项研究的意义在于首次证明了结构指导的表位重建策略在亨尼帕病毒通用疫苗设计中的可行性。HeV-GS586N突变体有望成为预防尼帕和亨德拉病毒感染的广谱抗原候选物,为应对新发突发病毒威胁提供了创新性的疫苗研发范式。
人源抗体筛选:从噬菌体库到动物模型的完整验证

2024年4月,中国科学院武汉病毒研究所龚睿研究员领衔的联合团队在Nature Communications发表论文Potent human neutralizing antibodies against Nipah virus derived from two ancestral antibody heavy chains。这项研究系统性地筛选并优化了针对尼帕病毒的人源中和抗体,为抗体制备提供了可直接应用于临床的候选分子。
研究立题源于当前尼帕病毒感染缺乏获批特效药物和被动免疫制剂的现实困境。单克隆抗体作为病毒感染防治的重要生物制剂,其人源化程度直接决定临床应用的安全性和有效性。龚睿团队致力于从人源抗体库中直接获取高亲和力中和抗体。
在技术方法层面,研究团队首先采用噬菌体展示技术,构建基于人源抗体基因序列的噬菌体展示文库。通过多轮生物淘选,成功获得两株针对尼帕病毒受体结合蛋白的特异性抗体,命名为NiV41和NiV42。这两株抗体均表现出对病毒受体结合蛋白的高亲和力结合能力。
随后团队运用亲和力成熟技术对抗体进行优化改造。通过引入体细胞高频突变和筛选富集,获得了一系列亲和力提升的抗体突变体。免疫遗传学分析显示,NiV41系列抗体起源于同一重链祖先基因,而NiV42系列则来源于另一独立重链谱系。这种双源头的抗体获得策略增加了候选分子的多样性。
体外活性评估表明,源自NiV41的成熟抗体对尼帕病毒和亨德拉病毒均表现出交叉中和活性,而NiV42来源抗体则特异性靶向尼帕病毒。这种差异化的活性谱为针对不同疫情场景选择抗体提供了灵活性。抗体与抗原的结合动力学分析和竞争抑制实验证实,这些抗体通过阻断病毒与宿主细胞受体ephrin-B2的相互作用发挥中和效应。
体内保护效果验证采用金黄地鼠感染模型。动物在病毒攻击前24小时接受抗体注射,随后持续监测存活率、体重变化和临床症状。结果显示,41-6抗体单剂量给药即可对 lethal 剂量的尼帕病毒感染提供完全保护,感染动物未出现体重下降或其他临床症状。组织病理学检查进一步证实,抗体治疗组动物的肺、脑、脾等靶器官未见明显病理损伤。
冷冻电镜结构解析揭示了作用机制。团队获取了四聚体受体结合蛋白与抗体复合物的3.8埃分辨率结构,清晰显示41-6抗体结合在受体结合界面的关键区域,通过直接空间位阻阻断病毒与宿主受体的识别。这种机制阐释为抗体的理性改造提供了结构基础。
该研究不仅为尼帕病毒感染防治提供了可直接进入临床前研究的候选抗体药物,更重要的是建立了从人源抗体库筛选到体内保护验证的完整技术链条,为未来应对其他新发病毒提供了可复制的研究范式。
腺病毒载体与DNA疫苗:长效免疫应答的实现

2023年11月,中科院武汉病毒所单超、袁志明团队与中科院上海免疫与感染研究所蓝佳明团队合作在npj Vaccines发表研究论文Both chimpanzee adenovirus-vectored and DNA vaccines induced long-term immunity against Nipah virus infection。这项研究评估了两种不同技术路线的尼帕病毒候选疫苗,在长效免疫诱导方面取得重要进展。
研究背景是现有尼帕病毒疫苗研究多关注短期免疫应答,而长效保护是实际应用中的关键指标。此外,疫苗的免疫途径多样性对于提高人群接种顺应性具有重要意义。团队选择黑猩猩腺病毒载体和DNA疫苗两种技术路线,旨在比较不同平台的免疫特性。
疫苗设计方面,团队首先对尼帕病毒G蛋白基因序列进行密码子优化,以提升在哺乳动物细胞中的表达效率。基于此优化序列,构建了缺陷型黑猩猩腺病毒68型重组疫苗,代号为AdC68-G。同时制备了以质粒为载体的DNA疫苗,命名为DNA-G。两种疫苗均编码相同的尼帕病毒G蛋白抗原。
免疫方案设计体现了细致的考量。在小鼠模型中,实验组分别接受鼻内滴注、肌肉注射等不同免疫途径。部分组别采用DNA-G初免、AdC68-G加强的异源免疫策略,以探索最优免疫程序。金黄地鼠模型则主要用于攻毒保护实验,评估疫苗的实际防病效果。
免疫学监测指标全面系统。团队定期采集血清样本,通过假病毒中和实验检测中和抗体滴度。结果显示,无论是AdC68-G还是DNA-G免疫组,均可在免疫后第4周诱导显著的中和抗体应答。令人振奋的是,抗体滴度在免疫后68周仍维持较高水平,未见明显下降,证明疫苗可诱导持久的体液免疫应答。同时,通过ELISPOT实验检测G蛋白特异性T细胞应答,证实疫苗同样可诱导强效细胞免疫。
攻毒保护实验结果极具说服力。金黄地鼠在免疫完成后接受致死剂量的尼帕病毒马来株或孟加拉株攻击。两种毒株代表了尼帕病毒的主要流行分支。监测结果显示,所有疫苗免疫组动物均获得100%保护,未出现体重减轻、临床症状或组织病理损伤。病毒载量检测表明,免疫动物肺、脑、脾等组织的病毒RNA拷贝数显著低于检测限,部分动物实现病毒完全清除。
这项研究的实践意义突出。腺病毒载体疫苗和DNA疫苗均属于技术成熟的疫苗平台,具有生产周期短、易于规模化制备的优势。长效免疫特性意味着可能减少加强针接种频次,提高疫苗接种覆盖率。跨毒株保护能力则预示疫苗对全球不同地区流行的尼帕病毒变异株均可能有效。
研究前景与防控展望
综合来看,中国科研团队在尼帕病毒防治领域已形成多点突破的格局。陈薇团队的表位重建策略为广谱疫苗设计提供了理论创新,龚睿团队的人源抗体研究为应急治疗储备了候选药物,单超团队的疫苗评价则展示了长效保护的可行性。
这些研究成果共同构建起从预防到治疗的完整技术体系。不过,从实验室研究到实际应用仍需跨越多个阶段,包括临床前安全性评价、临床试验验证、生产工艺优化等。鉴于尼帕病毒的高致病性,这些研究大多在BSL-4实验室完成,这在一定程度上限制了研究通量与协作范围。
当前印度疫情的严峻形势再次提醒我们,针对尼帕病毒这类新发突发传染病,必须保持持续的研发投入和国际合作。中国科研团队的系列成果不仅服务本国生物安全需求,也为全球疫情防控贡献了中国智慧。未来研究应重点关注病毒跨物种传播机制、抗体依赖性增强效应等关键科学问题,同时加速推进候选疫苗和药物的临床转化进程。
在疫苗研发策略上,考虑到尼帕病毒的自然宿主为果蝠,病毒在动物群体中存在持续循环风险,开发兽用疫苗可能是阻断病毒向人类传播的源头控制手段。此外,建立快速诊断技术平台、完善疫情监测预警系统,同样是防控体系不可或缺的一环。只有构建起监测、诊断、预防、治疗的全链条技术储备,才能在下一次疫情来袭时从容应对。
免责申明:本文来源网络,仅用于学术分享,文章、图片等版权归原作者享有,如涉著作权事宜请联系小编修改或删除。


仅开放10个免费方案设计名额🚨添加小编立即锁定
从博士后到副教授,论文争议如影随形!“杰出女作者” 学术污点终曝光