1. Author

Justin J.Taylor

Justin J.Taylor博士是医学系传染病科的副教授，也是Beirne B.Carter免疫学研究中心的常驻成员。他在2022年获得了两项NIH R01赠款，金额为250万美元。2023年8月从Fred Hutchinson癌症中心入职弗吉尼亚大学。R01是与弗雷德·哈钦森癌症中心的Jen Adair博士合作开发的一种替代疫苗，用于不存在保护性疫苗的感染，或用于免疫功能低下且无法对批准的疫苗产生保护性反应的人。Taylor博士开发了一种使用CRISPR/Cas9将B细胞抗体表达谱替换为具有高度保护性的抗体。Taylor博士已经开始与阿岱尔博士合作，开发一种能够在注射后改造体内B细胞的纳米颗粒。该项目的成功完成将带来一种方法，即B细胞可以被快速工程化，通过单次注射纳米颗粒产生抗HIV、流感、严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型或几乎任何致命感染的抗体。

2. Background

2.1 B细胞亚群分类

B淋巴细胞的亚群分类可依据多种标志物来进行，目前最常用的标志物是CD27和IgD。CD27在B淋巴细胞的生发、存活和功能分化等方面发挥作用。IgD则被称为B细胞（naive）的标志物，常用来区分B细胞的成熟阶段。综合CD27和IgD等标志物，在人体中可以将B淋巴细胞分为以下四种亚群：naive B 细胞（CD27-IgD+）、经历免疫激活但尚未充分分化的B细胞（CD27+IgD+）、以及经历免疫激活、进一步分化并形成记忆B细胞或浆细胞的B细胞（CD27+IgD-）和内存B细胞（CD27-IgD-）。

3. Methods

1. 抗原的表达纯化

2. 抗原四聚体化（Tetramer）

3. 抗原四聚体富集

4. 流式分选

5. ELISA结合实验

6. 中和实验

7. BCR的扩增与克隆化

8. 单克隆抗体的制备

9. 生物膜干涉实验

10. 自反应实验

11. 负染与冷冻电镜

4. Results

实验团队首先利用生物素化的pre/post构象的F蛋白作为抗原，调取了与PreF特异性结合而不与post结合的抗体。之后通过序列配对与BLI验证发现了25个具有结合能力的抗体，同时其中：PI3-E12与PI3-C9的结合能力最佳。进一步中和实验发现PIE-312在体外具有良好的中和能力。同时为了能够收集到尽可能多的抗体，实验的样本种类扩大到了扁桃体和脾。在这样一个策略的情况下，又获得了4个抗体：PI3-A3,PI3-B5,PI3-A10,PI3-A12。这些抗体的抗体V段的胚系基因的相似度高达90%-97%。后续实验团队对这些抗体的表位进行进一步的探索，发现PI3-E12.-A3,-B5和PIA174一样结合在PreF蛋白的顶端——site Ø。值得注意的是PI3-A12不与前面几个抗体相互竞争，所以该抗体的结合表位非常新颖——site V。所以一方面site Ø是一个常见的位点，另一方面siteV这个新颖的位点可以成为今后研究的目标。后续小鼠实验中，借鉴了RSV的小鼠实验思路，选择棉鼠作为实验对象，0.625-5mg/kg的剂量进行注射，1天后然后以10E5的剂量进行感染，发现效果显著。同样进行的治疗实验也得到了良好的成效。

抗体结合与结构图

5. Discussion

作者： Jim Boonyaratanakornkit

通讯作者：Justin J. Taylor

单位：Vaccine and Infectious Disease Division, Fred Hutchinson CancerResearch Center, Seattle, Washington, USA;

年份：2021

期刊：MAbs

科学问题 ：探寻PIV3抗体

结论：实验团队以preF和postF作为抗原，外周血/扁桃体和脾脏作为样本，进行抗体筛选，分离出了一些有效 HPIV3 中和 mAb。们发现扁桃体显着富含能够产生 HPIV3 中和单克隆抗体的 B 细胞。大多数针对 HPIV3 的中和抗体与RSV 的中和机制类似，靶向 F 蛋白的顶端。PI3E12 以 1 Fab: 1 三聚体的比例结合 HPIV3 preF 顶端的能力与VRC26.25类似(VRC26.25 是迄今为止分离的最有效的 HIV V1V2 识别抗体)。PI3E12 对 HPIV3 F 的融合前构象表现出高度特异性，这与之前分离的顶端结合单克隆抗体 PIA174 不同。PIA174 也结合对融合后构象——说明顶端的抗原位点对于融合前构象来说是独特的。 在 RSV 的相关融合蛋白中，顶端抗原位点由一个非结构化区域和一个 α 螺旋组成，在融合后构象中它们被移位超过 5 Å。由于 HPIV 1-4 型相关，因此 B 细胞库中可能存在交叉中和抗体。 在副流感病毒中，HPIV1和HPIV3在系统发育上关系最密切，属于同一呼吸道病毒属。这里描述的 HPIV3 中和抗体均不能中和HPIV1  。我们还鉴定了 PI3A12，这是一种单克隆抗体，可结合 HPIV3 F 上 Ø 位点之外的中和位点。结合该位点的抗体也可能具有潜在的临床用途。