科研進展
楊威團隊在計算設計廣譜流感病毒中和抗體方面取得進展
2025年3月6日,我所楊威研究團隊在Structure雜志在線發表了題為“Computational design and improvement of a broad influenza virus HA stem targeting antibody”的研究論文。該研究利用AI和大規模生物計算技術,基于抗原抗體復合物結構,實現對中和抗體的設計與優化實踐。
流感病毒是全球范圍內的重要公共衛生威脅,每年導致數百萬例感染,并造成數十萬人死亡。由于流感病毒高變異性,疫苗的保護效力往往受到限制,而廣譜抗體的開發被認為是應對這一挑戰的重要方向之一。研究團隊利用計算機輔助蛋白質設計方法,針對流感病毒HA莖部區域優化了一種現有的廣譜抗體。結合生物信息學、分子動力學模擬及結構預測技術,精確識別并改造抗體與病毒HA蛋白的結合界面,從而提高抗體的親和力與穩定性。研究人員在體外實驗中驗證了優化后抗體的中和能力,發現其對多種不同亞型的流感病毒均表現出更強的中和活性。此外,動物實驗結果進一步證實,該抗體可有效減少感染后的病毒載量,并顯著改善感染小鼠的生存率。該研究通過計算設計優化抗體的策略,展現了生物醫學與人工智能結合的巨大潛力。研究成果不僅為新型流感抗體藥物的研發提供了重要理論基礎,也為未來流感防控策略提供了新的可能性。隨著技術的發展,這一方法或可應用于更多病毒性疾病的抗體研發,為人類健康帶來更多保障。
圖. 靶向流感病毒HA莖區的中和抗體的計算設計與改進
該研究獲得了國家自然科學基金項目(U22A20553,82241064)和中國醫學科學院醫學與健康科技創新工程項目(2022-I2M-1-021,2021-I2M-1-038)等項目的資助。我所楊威研究員是本文的通訊作者,博士生段花蕊、遲曉靜副研究員、博士生楊雪花為本文的共同第一作者。