一种用于预防疟疾的候选抗体药物

　　针对疟疾寄生虫的抗体的分离和优化可能提供立即保护的潜力，作为预防严重疾病的预防性干预措施。

　　

75%以上因疟疾导致的死亡发生在5岁以下儿童中。然而，世界卫生组织(世卫组织)推荐的第一种儿科使用的疟疾疫苗RTS,S/AS01 (Mosquirix)的疗效一般。包括单克隆抗体在内的补充战略在根除疟疾的努力中将是重要的。在这里，研究人员对45例RTS,S/AS01疫苗的循环B细胞谱进行了表征，并发现了用于开发的单克隆抗体作为潜在的治疗方法。他们产生了超过28000个抗体序列，并在体内测试了481个抗体的结合活性和125个抗体的抗疟疾活性。通过这些分析，研究人员发现了相关性，表明恶性疟原虫环孢子子蛋白(RTS的靶抗原S/AS01)的序列可能诱导免疫显性抗体反应，从而限制更多保护性的亚显性反应。通过结合研究、小鼠疟疾模型、生物制造评估和蛋白质稳定性分析，研究人员选择AB-000224和AB-007088作为临床先导和后备药物。设计了这两种抗体的可变结构域(Fv)，使其能够根据世卫组织的首选产品指南进行大规模低成本生产，以便分发给儿科人群。具有最佳制造和药物特性的工程克隆MAM01已进入临床开发阶段。

疟疾是一种蚊子传播的寄生虫病，在影响亚洲、美洲、中东和非洲超过15亿人口的区域流行。2021年报告了2.47亿多例疟疾病例和61.9万例疟疾相关死亡(参考文献1)，其中76.8%的死亡发生在5岁以下儿童中。世卫组织已确定，减少因恶性疟原虫引起的婴儿和儿童发病率和死亡率是防治疟疾工作中最紧迫的优先事项之一2。尽管疫苗接种一直是控制和根除其他传染病的关键工具，但研制疟疾疫苗一直是50年来的一大挑战。世卫组织推荐使用的第一种疫苗RTS,S/AS01 (moquirix)针对恶性疟原虫(PfCSP)的环孢子子(CSP)蛋白，而PfCSP是导致非洲死亡的主要疟疾物种。最近还建议使用第二种疫苗R21/Matrix M，它基于与RTS S4相同的csp衍生抗原5。CSP抗原免疫可诱导抗CSP抗体，这些抗体通过与孢子子结合起作用，孢子子是由蚊子叮咬引入的疟原虫的感染形式，并通过抑制其对肝细胞的初始感染来起作用6,7。然而，疫苗对RTS,S/AS01引起的儿童临床疟疾的有效性在第一次剂量后限制在45%，并在4年随访期间下降到36% 8。以化学预防为基础的预防措施是疫苗的一种替代方案，但耐药性和复杂的药物治疗方案导致依从性差，限制了它们的效用。

长期的抗疟疾单克隆抗体(mAb)预防可以通过提供即时和更稳定的血清抗体水平和限制依从性问题来补充这些现有的预防策略2。然而，抗体药物潜在的高成本可能成为中低收入国家(LMICs)获得抗体药物的障碍，而且儿科人群的给药需要小体积剂量的高浓缩药物，这些药物适合低粘度配方，通过小针头给药。由于这些原因，世卫组织关于在疟疾预防中使用单克隆抗体的指南建议尽早考虑影响商品成本的关键因素，包括制造特性，以及影响药物粘度的关键因素，包括蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质聚集、蛋白质构象和胶体稳定性等生物物理特性。

最近的报告显示，在人类感染得到控制后，用mAbs10治疗可以完全预防疟疾，在流行地区6个月内提供88%的有效性(预防感染)，尽管关于这些抗体在低收入和中等收入国家儿科人群中生产或具有成本效益的给药的生物物理特性的细节有限。已经在临床试验中测试了两种单克隆抗体，L9(参考文献13)和CIS43(参考文献13，11,12)，从整个孢子子免疫的疫苗接种者的B细胞中分离出来，可以通过靶向CSP上的特异性表位来预防疟疾感染。CSP包括三个主要域:(1)N端;(2)一个由多个(25-40)NANP四肽(“主要重复”)组成的中心重复区域，其中散布着一个NPDP四肽和2到4个NVDP(“次要重复”)四肽;(3) c端域。L9和CIS43优先结合分别在小重复区含有NPNV16和在连接n端和重复结构域的“连接区”(JR)中含有DPNA17的表位。然而，这两种单克隆抗体都可以在中央重复区域混杂结合NPNA表位。这些NPNA重复序列在所有Pf菌株中都是保守的，并且是RTS,S中唯一包含的四肽。第三个单抗，AB-000317(文献20)，优先结合NPNA表位。尽管AB-000317在体内具有强大的抑制活性1，但由于未发表的证据表明其细胞系表达水平和人体组织交叉反应不理想，因此没有进入临床开发。

本文报告了通过对45例RTS,S/AS01疫苗的质母细胞(PB)谱进行测序，发现了>50个临床前保护性抗体谱系(包括最初发现的AB-000317)。在进行这些研究时，我们观察到，对于许多疫苗接种者来说，这些循环PBs表达的抗体不足以抵御疟疾的挑战。随后的研究发现，疫苗保护状态与从其PB库中表达的抗体的CSP反应性之间存在负相关，这表明RTS,S/AS01疫苗接种可能诱导免疫显性抗CSP反应，而不促进保护性免疫。鉴于已发表的支持单抗作为疟疾预防策略，以及使用单抗作为传染病治疗和预防的最新进展，我们的目标是选择和设计(补充图1)一种有效且持久的抗体药物，其生物物理特性适合于儿科人群的成本效益制造和剂量。