轮状病毒（Rotavirus, RV），一种无包膜且携带双链RNA的病毒，是导致婴幼儿腹泻的重要原因之一。虽然现有的RV减毒活疫苗已在全球范围内有效降低了RV相关的住院率和死亡率，但它们在提供对各种人群及不断变化的RV基因型的持久保护方面仍有不足。因此，寻找广谱免疫靶点对于研发出更广泛的RV疫苗至关重要。
RV的刺突蛋白VP4负责病毒与宿主细胞的附着及穿透，是激发中和抗体的主要抗原。夏宁邵教授的研究团队之前发现了一种针对VP4蛋白的强效广谱中和抗体7H13，该抗体对多种RV基因型如P[4]、P[6]和P[8]具有广泛的中和作用。最近的研究进一步表明，7H13不仅在体外实验中对11种P基因型的RV表现出广谱中和能力，在小鼠模型中也显示了显著的保护效果，能够有效阻止病毒感染。通过运用时间分辨冷冻电子显微镜和原位冷冻电子断层扫描技术，研究团队揭示了一个不寻常的病毒灭活过程：7H13不对称地结合到VP4上靠近衣壳的一个保守表位，促使关键残基F418发生构象变化，从而破坏了维持病毒感染所需的亚稳态构象。此外，7H13可能通过对其它完整VP4分子的相互作用来增强其效力，最终造成不可逆的损害。这种“分子开关”机制涉及F418的结构重排，会导致VP4失去稳定性，而7H13的关键残基I54在其激活过程中起到重要作用。基于这些发现，研究者们提出了一种非典型的RV中和机制，并指出了一种潜在的病毒弱点，为开发新型RV疫苗和治疗方法提供了新的思路。
深入探究这种广谱中和机制不仅能促进新抗体药物的发展，也为下一代疫苗的设计提供了理论基础。传统抗体中和机制包括干扰病毒与受体的结合、抑制膜融合以及阻碍子代病毒的释放等。夏宁邵教授团队先前在戊型肝炎病毒和柯萨奇B组病毒中的研究揭示了由抗体诱导的病毒分解或脱衣壳作为另一种中和机制的存在。本研究再次证明了抗体诱导病毒结构损伤作为中和机制的可能性，暗示这一机制可能广泛适用于不同的病毒类型。
近日，该研究成果以“A single residue switch mediates the broad neutralization of Rotaviruses”为题在线发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。黄洋、宋飞波、曾渊君、孙辉和盛柔方为该论文共同第一作者，夏宁邵、葛胜祥、郑清炳、李廷栋、李少伟和俞海为该论文共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国医学科学院医学与健康科技创新工程、厦门市产学研项目以及中央高校基本科研业务费专项资金等项目支持。
