抗猪乙型脑炎病毒(Japanese Encephalitis Virus,JEV)E 蛋白单克隆抗体(mAb)是针对 JEV envelope(E)蛋白的特异性抗体,在猪乙型脑炎的诊断、病毒机制研究及防控中具有重要作用。以下从抗体结构、靶向 E 蛋白特征、制备流程、特异性及关键参数等方面详细说明:
一、抗体结构特征
抗 JEV E 蛋白单克隆抗体多为鼠源 IgG 类抗体(常见亚型为 IgG1、IgG2a),少数为 IgM(但因稳定性较差,应用较少),其基本结构如下:
- 整体结构:由 2 条重链(H 链)和 2 条轻链(L 链)通过二硫键连接形成 “Y” 型结构,分子量约 150 kDa(IgG)。
- 功能区域:
- 可变区(V 区):重链可变区(VH)和轻链可变区(VL)组成抗原结合位点(CDR 区),负责特异性识别 E 蛋白的线性或构象表位(E 蛋白的中和表位多为构象表位,依赖蛋白空间结构)。
- 恒定区(C 区):重链恒定区(CH1-CH3)决定抗体效应功能(如 IgG2a 的 Fc 段可介导抗体依赖的细胞毒性(ADCC)或补体激活),轻链恒定区(CL)辅助维持结构稳定。
- 关键修饰:部分单抗的 Fc 段存在 N - 糖基化,影响抗体半衰期(体内应用时)和与 Fc 受体的结合能力。
二、靶向的 E 蛋白及毒株
JEV 的 E 蛋白是病毒包膜表面的主要糖蛋白,全长约 500 个氨基酸,负责病毒吸附、侵入宿主细胞及诱导中和抗体,是疫苗和诊断试剂的核心靶标。抗 E 蛋白单抗的靶向对象包括:
1. E 蛋白的核心表位
E 蛋白分为 3 个结构域(I、II、III):
- 结构域 II(DII):含融合肽和病毒受体结合位点,是中和表位的主要区域,多数具有中和活性的单抗靶向此区域。
- 结构域 III(DIII):含病毒分型相关表位,部分单抗可识别此区域并阻断病毒与受体结合。
2. 靶向的 JEV 毒株
JEV 分为 5 个基因型(GI-GV),我国流行株以 GI(尤其是 GI-b 亚型)和 GIII 为主,E 蛋白序列保守性较高(不同基因型间同源性约 80%-90%)。单抗可识别的常见毒株包括:
- 疫苗株:如 SA14-14-2 株(减毒活疫苗,GIII 型,E 蛋白序列稳定)、Beijing-1 株。
- 流行野毒株:如 GI-b 亚型的 XZ0934 株、GIII 型的 P3 株等。
- 重组 E 蛋白:通过真核系统(如杆状病毒 - 昆虫细胞、CHO 细胞)表达的重组 E 蛋白(保留天然构象,含完整中和表位),是单抗制备的主要免疫原。
三、制备流程及关键参数
1. 制备步骤
- 免疫原制备:优先选择重组 E 蛋白(纯度≥95%,浓度 80-100μg / 剂,需验证构象完整性),或灭活 JEV 病毒(滴度≥10⁷ PFU/mL)。
- 动物免疫:BALB/c 小鼠腹腔免疫,基础免疫 3 次(间隔 2 周),加强免疫 1 次(融合前 3 天),血清效价需≥1:10⁴(间接 ELISA 检测,以重组 E 蛋白为包被抗原)。
- 细胞融合:取免疫小鼠脾脏 B 细胞与 SP2/0 骨髓瘤细胞融合,融合率≥40%,杂交瘤克隆形成率≥60%。
- 筛选与克隆:
- 初筛:间接 ELISA(检测针对重组 E 蛋白的抗体)。
- 复筛:免疫荧光(IFA,检测感染 JEV 的 BHK-21 或 C6/36 细胞中的特异性荧光)、中和试验(检测对活病毒的中和活性,NT₅₀≥1:32 为阳性)。
- 克隆纯化:有限稀释法克隆 3 次以上,确保单克隆性(染色体数目稳定,约 90-105 条)。
- 抗体生产:腹水诱生(效价 1:10⁶-10⁸)或无血清悬浮培养(浓度 30-150μg/mL),经 Protein A/G 亲和纯化后纯度≥95%。
2. 制备关键参数
- 杂交瘤稳定性:连续传代 50 次后,抗体分泌能力无显著下降(效价波动≤30%)。
- 抗体效价:ELISA 效价(腹水)≥1:10⁶,中和效价(针对强毒株)NT₅₀≥1:64。
四、特异性与交叉反应率
1. 特异性
- 抗原特异性:仅与 JEV E 蛋白结合,不识别 JEV 的其他蛋白(如 C 蛋白、prM 蛋白)。
- 病毒特异性:通过 IFA 和中和试验验证,仅与 JEV 反应,不与其他黄病毒(如登革病毒、西尼罗病毒)或猪源病毒(如猪瘟病毒、伪狂犬病病毒)交叉反应。
2. 交叉反应率
- 与其他黄病毒:JEV 与登革病毒(DENV)、寨卡病毒(ZIKV)的 E 蛋白存在部分同源序列,需通过 ELISA 排除交叉(对 DENV/ZIKV 的交叉反应率≤3%,即 OD 值比值 < 0.03)。
- 与不同基因型 JEV:优质单抗可交叉识别 GI-GV 型毒株(因 E 蛋白保守表位),对 GI 和 GIII 型毒株的识别率≥95%,对 GV 型的交叉率≥90%。
五、其他核心参数
- 亲和力:通过 SPR 或 ELISA 竞争法测定,解离常数(KD)通常为 10⁻⁹-10⁻¹¹ M(KD 值越小,亲和力越高,中和活性越强)。
- 中和活性:在细胞水平可有效抑制 JEV 感染,50% 抑制浓度(IC₅₀)≤0.5μg/mL(针对 100 TCID₅₀的病毒)。
- 热稳定性:37℃放置 5 天,效价保留率≥85%;-20℃冻存 2 年,活性无显著下降。
- 应用适应性:适用于 ELISA、IFA、Western blot(仅识别变性 E 蛋白的单抗)、病毒中和试验等,工作浓度范围:ELISA 1:5000-1:20000,IFA 1:1000-1:5000。
六、应用场景
- 诊断试剂:作为捕获抗体或检测抗体用于 JEV 抗原检测(如 ELISA 试剂盒)、病毒分型。
- 基础研究:解析 E 蛋白的功能(如与受体结合机制)、病毒入侵途径。
- 潜在治疗:具有强中和活性的单抗可用于猪乙型脑炎的紧急预防或早期治疗(需验证体内安全性)。