PNAS重磅 | 打破狂犬病“绝症”标签！创新抗体疗法突破血脑屏障，存活率高达80%

狂犬病是由狂犬病病毒引起的急性传染病，一旦出现临床症状，病死率近乎100％。其核心治疗困境在于一道坚固的“壁垒”：血脑屏障。这道由脑部血管内皮细胞构成的天然防线，在保护大脑免受血液中有害物质侵扰的同时，也将包括中和抗体在内的大多数治疗药物阻挡在中枢神经系统之外。

然而，一项发表于PNAS的突破性研究，通过一项精巧的基因工程策略，成功将抗体“护送”入脑，在小鼠模型中实现了狂犬病发病后的有效治疗，带来了颠覆性的希望。

研究背景与目的：跨越那道“生死屏障”

目前，预防狂犬病主要依靠暴露后预防，包括及时的伤口处理、疫苗接种，以及在严重暴露情况下注射狂犬病免疫球蛋白。然而，这一切都必须在病毒侵入中枢神经系统之前进行，一旦出现恐水、恐风等神经系统症状，常规治疗手段便宣告无效。

血脑屏障允许氧气、二氧化碳等小分子物质自由通过，但对于大分子蛋白质（如治疗性抗体）和许多药物则严格限制。既往虽有研究尝试通过颅内直接注射或纳米载体等方式递送药物，但这些方法或创伤风险高，或技术复杂、稳定性存疑，难以广泛应用于临床。

因此，开发一种能够高效穿透血脑屏障、兼具广谱中和活性且适合临床转化的狂犬病治疗方案，成为该领域亟待攻克的科学高峰。

研究内容：三重创新，击破困局

本研究团队设计了一套环环相扣、层层递进的“组合策略”，在抗体设计、递送系统和动物疗效验证三个层面实现了关键创新。

第一重创新：构建广谱人鼠嵌合中和抗体“组合拳”

为获得兼具高亲和力、广谱性及良好临床转化潜力的抗体，研究者首先从四株抗狂犬病病毒糖蛋白（RABV-G）的小鼠单克隆抗体出发。他们采用抗体工程技术，将这些小鼠抗体的可变区与人类抗体的恒定区“拼接”，成功构建了四株人鼠嵌合单克隆抗体（分别命名为1E11-H, 2B10-H, 7A3-H, 8A5-H）。

研究证实，这些人鼠嵌合抗体完整保留了亲本小鼠抗体的结合活性和中和能力。其中，7A3-H对所有测试的狂犬病毒株（包括实验室标准株CVS和野毒株DRV、SHBRV）均表现出最强的中和活性。

更关键的是，通过竞争结合实验和假病毒突变体中和实验，研究者精确绘制了这四株抗体的“作战地图”：它们分别靶向RABV-G上的三个不同抗原表位：表位II（7A3-H）、表位III（1E11-H）和表位IV（2B10-H和8A5-H）。这意味着，将它们联合使用，可以形成一张覆盖病毒关键区域的多点攻击网络，极大降低了病毒通过单个位点突变逃逸的风险。

广谱性测试进一步增强了这支“抗体军团”的威力。研究选取了来自不同遗传谱系的五种代表性狂犬病属病毒假病毒进行测试。结果显示，由1E11-H、7A3-H和8A5-H组成的三抗体鸡尾酒疗法，能够高效中和所有测试病毒，展现了卓越的广谱覆盖能力，为应对自然界中多样的狂犬病相关病毒提供了有力武器。

第二重创新：筛选“超级信使”，护送抗体入脑

有了强大的抗体武器，如何将其精准送达大脑战场？研究团队将目光投向了细胞穿膜肽：一类能够主动跨越细胞膜或血脑屏障的小分子肽段。

他们选择了四种已被报道具有脑靶向潜力的穿膜肽（RVG, TGN, THR, SynB1），通过基因工程方法，将它们分别连接在效果最强的7A3-H抗体的重链C末端。随后，利用活体荧光成像技术，在体内直接比较这些“抗体-穿膜肽”融合蛋白进入大脑的效率。

结果令人振奋：连接了SynB1肽的抗体（SynB1-7A3-H）表现出了无与伦比的脑内递送能力。注射后6小时，即可在小鼠脑部检测到荧光信号，随后信号迅速增强，24小时遍布全脑，其脑内荧光强度显著高于其他穿膜肽连接组和未连接肽的普通抗体组。

共聚焦显微镜观察证实，SynB1-抗体复合物不仅成功穿越了血脑屏障，更能进一步与脑组织中的病毒抗原结合，且不与血管结构共定位，证明其是真正“穿越”了屏障，而非仅仅“粘附”在屏障表面。此外，药代动力学和长期毒性评估表明，SynB1-抗体具有良好的安全性和代谢特性。

第三重创新：发病后治疗，实现80%存活率的奇迹

最激动人心的部分在于疗效验证。研究团队建立了致死剂量的狂犬病病毒感染小鼠模型。病毒通常在感染后第5天侵入大脑并引发症状。

研究设置了严苛的治疗时间点：在病毒已入脑、症状显现后的第5、6、7天才开始给药治疗。治疗方案分为三组：未连接穿膜肽的普通三抗体鸡尾酒、连接了SynB1的三抗体鸡尾酒（S-mAbs-H），以及作为对照的仅连接SynB1的单个抗体（S-7A3-H）。

结果对比悬殊，清晰地揭示了“协同增效”的力量：

l普通抗体组（无穿膜肽）：在症状出现后第5天给药，仅能提供20%（CVS株）或0%（DRV株）的存活率；第6、7天给药则完全无效。

lSynB1-单抗体组：第5天给药也仅有20%的存活率，效果有限。

lSynB1-三抗体鸡尾酒组：实现了颠覆性的疗效。对于两种不同的狂犬病毒株感染，在症状出现后第5天给药，小鼠存活率均高达80%；即使在症状出现后第6天给药，仍有40%的存活率。

进一步的脑组织分析显示，经SynB1-三抗体鸡尾酒治疗后的存活小鼠，其脑内病毒载量极低，神经炎症反应得到显著控制，脑组织结构基本完好。这证明该疗法不仅能清除病毒，还能有效减轻病毒引发的神经损伤，真正实现了从“死亡边缘”的逆转。

这项研究的意义，远不止于为狂犬病这一特定疾病带来了革命性的治疗希望。它成功地验证了一个普适性极强的核心策略：利用高效、安全的穿膜肽作为“分子运输车”，将原本被血脑屏障阻隔的大分子治疗药物（如抗体）精准递送至中枢神经系统。

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2516465122

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