IGF2融合单克隆抗体的泛丝状病毒活性:IGF1R交叉结合损害其活性,Y27L突变可恢复活性

Pan-filovirus activity of an IGF2-fused monoclonal antibody: Impairment by IGF1R cross-engagement and rescue via IGF2 Y27L mutation.

作者信息Wen Hu, Xiaonan Wu, Yuting Zhang, Siyu Zhao, Junjie He, Xuanyi Li, Muyang He, Jing Wang, Longlong Luo, He Xiao, Xinying Li, Chenghua Liu, Weijin Huang, Youchun Wang, Chunxia Qiao, Jiannan Feng, Yan Wen, Guojiang Chen
PMID42191025
期刊Virus Res
发布时间2026-07
DOI10.1016/j.virusres.2026.199755

实验完整度

包含多种体外实验,如SPR结合、细胞附着、内化、中和实验,并构建突变体及基因敲除验证,但缺乏动物实验或患者样本验证。

主要模型

HEK293T细胞 假型丝状病毒(EBOV、SUDV、BDBV、TAFV、RESTV、BOMV、MARV、RAVN、MLAV、LLOV)

重点核对

IGF2融合位点:轻链N端通过TVAAP接头 Y27L突变对IGF1R和IGF2R结合的影响 细胞表面IGF1R和IGF2R的表达水平 中和实验的抗体浓度范围:0.3 µM起始三倍稀释 病毒种类包括十种丝状病毒和三种EBOV突变体

摘要

背景:丝状病毒(埃博拉和马尔堡)引起严重的高死亡率传染病。中和抗体是有前景的抗病毒候选药物,但针对多种丝状病毒的广谱反应性抗体很少见。抗体-配体融合策略将保守糖蛋白靶向抗体与IGF2R配体结合,可介导内体抗体递送。此前,我们展示了NPC2融合的AF-03(一种靶向GP1核心区的抗体)表现出泛丝状病毒中和活性。然而,该NPC2融合体面临质量控制挑战,其应用受到异质性糖基化、批次不一致和CMC可行性差的限制。方法:将人IGF2或其Y27L变体通过肽接头融合到AF-03轻链的N端。通过流式细胞术和ELISA检测细胞附着。通过流式细胞术、蛋白质印迹和共聚焦成像评估内化。使用荧光素酶报告系统在体外测定对假型丝状病毒的中和活性。结果:IGF2融合抗体(称为AF03-IL)在体外对多种假型丝状病毒表现出广谱中和活性。然而,其效力,包括内化和中和活性,远弱于NPC2融合抗体(称为AF03-NL)。活性降低是由IGF2与细胞表面IGF1R结合引起的。为了克服这一限制,我们在IGF2结构域引入了一个单点突变(Y27L)。这种新构建体命名为AF03-ILm1,与亲本AF03-IL相比,表现出优越的内化和中和活性。结论:IGF2融合的AF-03的抗丝状病毒活性因与IGF1R的交叉结合而受损,而Y27L的引入可恢复该活性。这项工作也可能为基于IGF2的蛋白质降解分子的设计提供启示。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
IGF2融合的AF-03抗体是否能实现泛丝状病毒中和,以及其活性是否受细胞表面受体干扰?
核心机制
IGF2与细胞表面IGF1R的交叉结合竞争性抑制了其与IGF2R的结合,从而削弱内体和溶酶体转运及中和活性;Y27L突变消除IGF1R结合,恢复IGF2R介导的内化,从而增强中和活性。
主要证据
SPR显示AF03-IL与IGF1R结合,而与IGF2R亲和力保留;IGF1R敲除或与可溶性IGF1R预孵育增强内化和中和;Y27L突变显著改善内化和广谱中和。
研究意义
该工作为基于IGF2的溶酶体靶向嵌合体(LYTAC)等蛋白降解分子的设计提供了机制启示。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

构建与表征融合抗体

生成IGF2融合抗体并验证其与MARV GP和IGF2R的结合能力

将人IGF2及其Y27L变体融合到AF-03轻链N端,在CHO-S细胞中表达纯化,通过SDS-PAGE和SPR检测结合亲和力

2

评估中和活性

测试融合抗体对多种假型丝状病毒的中和能力

使用HIV假病毒携带不同丝状病毒GP,感染HEK293T细胞,检测荧光素酶活性计算抑制率

3

评估细胞附着与内化

探究中和活性差异是否由于附着或内化缺陷

通过流式细胞术检测细胞表面附着,通过流式、共聚焦、ELISA和Western blot检测内化及定位

4

验证IGF1R干扰机制

证明IGF2与IGF1R相互作用导致AF03-IL活性弱

检测细胞表面IGF1R和IGF2R表达;构建IGF1R敲除细胞;用可溶性IGF1R蛋白封闭IGF2结合

5

评估Y27L突变效应

验证Y27L突变是否能消除IGF1R干扰并恢复活性

制备AF03-ILm1,检测与IGF1R和IGF2R结合,重复附着、内化和中和实验

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
ExpiCHO表达培养基GibcoA2910001
镍柱GE Healthcare11003399
Biacore T200系统GE Healthcare--
蛋白A芯片GE Healthcare--
胰岛素样生长因子2Abcamab283420
JetPRIME转染试剂----
0.45微米滤膜MilliporeSLHUR33RB
重组人IGF1R蛋白Sino Biological10164-H08H-100
Bright-Glo荧光素酶试剂VazymeDD1204
PE抗人IgG1 Fc抗体Biolegend410708
FACSAria II流式细胞仪BD Biosciences--
内化试剂Sartorius4722
多聚赖氨酸BeyotimeY286384
LysoTracker Green溶酶体探针BeyotimeC1047S
Hoechst 33342染料BeyotimeC1025
Zeiss LSM880共聚焦显微镜Zeiss--
HRP标记的山羊抗人IgG (H+L)二抗Thermo31130
TMB底物CWBIOCW0050
RIPA裂解液Thermo89901
蛋白酶抑制剂混合物Thermo78429
PVDF膜MerckIPVH00010
兔抗人重链抗体Abcamab109489
Chemiscope 6000化学发光成像系统CLiNX--
IGF1R/IGF2R敲除慢病毒载体genechem--
聚凝胺----
PE标记的抗人IGF1R抗体Biolegend351805
FITC标记的抗人IGF2R抗体Biolegend364207

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
融合抗体表达
CHO-S细胞培养条件:ExpiCHO表达培养基,37°C,8% CO2
阅读提示:材料与方法:蛋白制备
SPR结合分析
Biacore T200,蛋白A芯片;固定抗体浓度1 µg/ml或IGF2 1 µg/ml;分析物浓度范围包括IGF2R域6.25-200 nM、MARV GP 0.195-12.5 nM;结合120秒,解离280秒;再生使用10 mM甘氨酸-HCl pH 2.0
阅读提示:材料与方法:SPR
假病毒制备
HEK293T细胞接种于6孔板7×10^5细胞/孔,转染2 µg质粒(0.4 µg GP和1.6 µg HIV载体),转染试剂JetPRIME;48小时后收集上清,3000×g离心10分钟,0.45 μm滤膜过滤
阅读提示:材料与方法:假病毒制备
中和实验
HEK293T细胞3×10^4细胞/孔,抗体起始浓度0.3 µM三倍稀释,与细胞预孵育2小时,假病毒加入后共孵育36小时,荧光素酶检测
阅读提示:材料与方法:假病毒进入和抗体中和试验
细胞附着
抗体浓度0.03、0.06、0.12 µM,4°C孵育30分钟,PE标记二抗检测
阅读提示:材料与方法:抗体附着实验
内化实验
HEK293T细胞1×10^5/孔,5 µg/ml内化试剂与100 μl抗体混合,37°C孵育1-48小时,流式检测
阅读提示:材料与方法:抗体内化评估
溶酶体定位
HEK293T细胞1×10^5/培养皿培养过夜,内化试剂0.3 µM和抗体0.06 µM混合孵育6小时,LysoTracker Green 50 nM孵育1小时,Hoechst 33342 1 µg/ml孵育20分钟,共聚焦成像
阅读提示:材料与方法:抗体溶酶体定位实验
IGF1R敲除
HEK293T细胞感染IGF1R敲除慢病毒MOI=10,添加polybrene,16-24小时后换液,继续培养48小时加嘌呤霉素2 µg/ml,7-10天后验证敲除
阅读提示:材料与方法:IGF1R敲除