Beacon® 单细胞光导平台助力尼帕病毒防治破局之战

前言 /

QIAN YAN

近日，印度西孟加拉邦报告的尼帕病毒疫情引发全球公共卫生领域的高度关注。该病毒兼具 “接近100%高致死率 + 人传人能力 + 呼吸道传播潜力 + 无特效药” 的四重致命威胁，已被世界卫生组织（WHO）列为研发优先级最高的病原体之一。面对这一可能引发下一次全球大流行的高风险病毒，加速疫苗、治疗性抗体及诊断工具的研发刻不容缓。布鲁克旗下的Beacon® 单细胞光导平台凭借其在抗体筛选与疫苗评估中的核心技术优势，为尼帕病毒相关研发工作提供了高效解决方案。

应对新发及再发病原微生物的挑战，

Beacon® 平台通过多维度技术路径，为研究者提供从抗体发现到疫苗优化的全流程支持

，其核心应用场景包括以下三大方向：

1从康复者或疫苗免疫供者的外周血中挖掘高价值抗体

康复者与疫苗接种者的体内已形成经过免疫系统亲和力成熟的天然抗体库，这些抗体具备天然高亲和力、低免疫原性的优势，可直接用于临床开发。

在SARS-CoV-2疫情期间，范德堡疫苗中心 (VVC) 快速引入Beacon® 单细胞光导平台，创下了56天完成从单B细胞筛选到动物体内效果验证的高效研发纪录。其核心流程为：从患者外周血中分离PBMC (外周血单个核细胞)，富集B细胞并进行体外激活后，通过Beacon® 平台完成精准筛选 (图 1)。

图1. 范德堡大学疫苗中心 (VVC) 基于Beacon®平台的抗体筛选流程。

相较于传统单B细胞筛选技术，Beacon® 的Optoselect® 芯片具备独特的集成化筛选能力 —— 不仅可检测抗体的结合特异性与结合表位，还能直接开展中和功能筛选。在同一张芯片上经多轮分析，即可高效筛选出能结合SARS-CoV-2刺突蛋白并阻断其与人类ACE2受体结合的先导抗体分子 (图 2)，大幅缩短了抗体筛选周期。

图2. 在Beacon®上直接筛选具有hACE2中和作用的功能性抗体

另一项研究中，拉霍亚免疫研究所 (La Jolla Institute for Immunology）从接种MMR疫苗的健康捐赠者体内，通过Beacon® 平台分离到100余株全人源麻疹中和单抗，并解析了17株代表性抗体的高分辨结构，锁定9大保守表位。动物实验证实，单次低剂量 (1mg/kg) 预防性给予其中4株抗体，即可使棉鼠 (Sigmodon hispidus) 肺内病毒载量降低50-200倍，最优抗体4F09更能将病毒载量降至检测线以下，展现了该平台筛选功能性抗体的强大实力 (图 3)。

图3. 麻疹病毒H/F抗原特异性B细胞富集和Beacon筛选工作流程。

2从免疫动物中高效获取目标抗体

考虑到康复者和疫苗接种者生物材料的稀缺性及安全风险，利用免疫动物构建可控的B细胞库，成为抗体发现的重要补充路径。Beacon® 平台与免疫动物模型的结合，已在多项研究中取得突破性成果。

广州实验室、广州医科大学及南开大学的联合研究团队，借助和铂医药Harbour H2L2全人源转基因小鼠与Beacon®单细胞光导系统，成功筛选出多个具有显著呼吸道合胞病毒 (RSV) 中和活性的抗体。其中，抗体PR306007表现出卓越的广谱中和能力，对RSV-A和B亚型均能有效抑制，且在体内实验中展现出强大的抗RSV感染活性，对上下呼吸道感染均能提供良好防护，为呼吸道病毒抗体研发提供了高效范例 (图 4)。

图4. 中和抗体发现的实验设计流程示意图 (A) 及筛选得到的抗体配对序列 (B)；中和抗体轻重链谱系 (C, D)。

3助力疫苗评估与优化设计

疫苗研发的核心环节之一是评估免疫效果与优化抗原设计。Beacon® 平台可快速分析疫苗接种后动物模型或人体产生的抗体库多样性，筛选疫苗诱导的特异性抗体，明确免疫显性表位，为疫苗设计提供关键数据支持，有效规避免疫逃逸突变风险。

美国国立卫生研究院 (NIH) 的研究团队针对疟疾疫苗开展了深入研究，对比了疫苗接种人群与自然感染人群的B细胞及抗体特征。结果显示，两类人群均存在针对疟疾疫苗候选物RH5的抗体及B细胞，但疫苗接种人群的RH5阳性B细胞数量是自然感染人群的约240倍，且筛选出的抗体具备更高的亲和力与中和效力 (图 5)。这一发现通过Beacon® 平台的精准分析得以验证，为疟疾疫苗的优化设计提供了重要依据，也彰显了该平台在疫苗评估中的核心价值。

图5. 疟原虫疫苗免疫和自然感染的人群体内B细胞的对比。

小 结

尼帕病毒作为兼具高致死率、人际传播能力与呼吸道传播潜力的致命病原体，且目前缺乏有效防治手段，已成为全球公共卫生领域的重大隐患。在气候变化加剧病毒跨物种溢出风险、疫情持续活跃的背景下，加速相关疫苗与治疗性抗体的研发已成为刻不容缓的全球性任务。

布鲁克Beacon®单细胞光导平台凭借其在抗体筛选中的高效性、精准性与多功能集成优势，无论是从天然免疫人群还是免疫动物中挖掘功能性抗体，亦或是为疫苗评估与设计提供数据支撑，都展现出不可替代的技术价值。该平台已在SARS-CoV-2、麻疹病毒、RSV、疟疾等多种病原体的研发中验证了其可靠性与实用性，为尼帕病毒相关研发工作提供了成熟的技术路径与成功经验。未来，Beacon®平台将持续赋能科研工作者，助力突破尼帕病毒防治技术瓶颈，为全球公共卫生安全提供关键技术支撑。