综述：人巨细胞病毒单克隆抗体全景图谱解析

《Journal of Virology》：Mapping the monoclonal antibody landscape of human cytomegalovirus

　　

人巨细胞病毒（Human cytomegalovirus, HCMV）是先天性感染的主要致病原，也是免疫功能低下人群（尤其是移植受者和新生儿）的重大健康威胁。过去五十年间，靶向HCMV不同抗原的单克隆抗体（monoclonal antibodies, mAbs）被大量分离鉴定。本文研究人员系统回顾了自20世纪80年代至今已报道的所有HCMV特异性单克隆抗体，详细解析了其靶向抗原、表位特征、中和活性及潜在临床应用价值。该综述整合了历史发现与近期结构功能研究成果，揭示了可指导抗HCMV治疗药物与预防制剂开发的关键趋势，为领域内后续研究提供了结构化参考框架。

引言

人巨细胞病毒（HCMV）是一种古老的人β疱疹病毒，全球广泛流行，与人类共同进化超过1亿年，是研究免疫防御策略与病原体反制机制的独特模型。HCMV可同时诱导体液免疫与细胞介导免疫应答，尽管宿主可产生强烈的抗病毒免疫反应，病毒仍能在超过90%的人群中建立持续感染，潜伏于造血祖细胞内。免疫功能正常人群的HCMV感染通常无症状，但对免疫低下人群（包括免疫系统未成熟的新生儿、实体器官与干细胞移植受者、艾滋病患者）可导致高发病率，移植受者感染后常表现为发热、乏力、白细胞减少、血小板减少与上消化道疼痛，进展至多器官功能障碍时可致死。现有小分子抗病毒药物（如更昔洛韦及其前药缬更昔洛韦）虽可控制移植受者病毒血症，但存在中性粒细胞减少等严重不良反应，且具有致畸性，不适用于预防先天性HCMV（congenital CMV, cCMV）传播；近年获批的莱特莫韦与马立巴韦也已出现逃逸突变问题。针对cCMV的被动免疫疗法主要依赖超免疫球蛋白（商品名Cytotect、Cytogam），虽耐受性良好，但成本高昂，且疗效存在争议，剂量标准化不足进一步限制了其临床应用。

中和抗体

中和抗体（neutralizing antibodies, nAbs）通过直接结合病毒糖蛋白抑制病毒入侵，作用机制包括阻断病毒与宿主受体互作或抑制膜融合所需的构象重排，其功能由抗体抗原结合片段（fragment antigen-binding, Fab）介导，属于体外可检测的生物学属性。目前已成功开发针对呼吸道合胞病毒（respiratory syncytial virus, RSV）、埃博拉病毒、严重急性呼吸综合征冠状病毒2（Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2, SARS-CoV-2）的安全有效被动免疫制剂，但HCMV中和活性尚未被证实与预防感染、垂直传播或疾病发生直接相关。

抗体效应功能

与Fab介导的中和作用不同，抗体的非中和（效应）功能由可结晶片段（crystallizable fragment, Fc）介导，通过与宿主细胞受体互作发挥抗体依赖性细胞毒性（antibody-dependent cellular cytotoxicity, ADCC）、抗体依赖性细胞吞噬作用（antibody-dependent cellular phagocytosis, ADCP）、补体依赖性中和（complement-dependent neutralization, CDN）等功能。效应功能已在埃博拉病毒、单纯疱疹病毒、甲型流感病毒中被证实与增强的疾病保护相关；在HCMV中，ADCC与补体依赖性反应已被证实与cCMV感染的更好临床结局相关，但具体的保护相关性仍需进一步界定。

概述

早期HCMV研究已产生大量小鼠来源单克隆抗体，成为领域内的金标准对照试剂，奠定了HCMV抗原结构认知的基础。近几十年，B细胞分离、重组表达与结构生物学的进步推动了从感染者与疫苗接种者体内直接分离高活性人源单克隆抗体的发展。本综述按靶向抗原分类汇总这些发现，解析历史与新型抗体对治疗与疫苗研发的启示。HCMV包膜包含近20种糖蛋白，但已知单克隆抗体仅靶向其中少数：首先介绍糖蛋白B（glycoprotein B, gB）——所有疱疹病毒共有的保守融合蛋白，是首个被研究的HCMV抗原，也是抗HCMV抗体应答的主要靶点；其次介绍gH/gL异二聚体及其HCMV特异性复合物：三聚体（gH/gL/gO）、五聚体（gH/gL/UL128/UL130/UL131A）及新发现的GATE复合物（gH/UL116/UL141），这些复合物决定病毒嗜性并介导大部分抗体应答；最后介绍包膜表面最丰富的gM/gN复合物，目前针对该靶点的抗体报道极少。此外，综述还涵盖靶向非包膜蛋白（如即刻早期蛋白1（Immediate Early 1, IE1）、IE2与皮层蛋白）的单克隆抗体，旨在为领域发展提供全面参考。

糖蛋白B（gB）

gB是适应性免疫的核心靶点，已报道约200个靶向gB的单克隆抗体，多数具备中和与效应功能。gB属于III类融合蛋白，介导病毒包膜与宿主膜的融合及细胞间传播，其构象可从亚稳态的前融合态重排为稳定的后融合态，释放的能量克服膜融合的动力学屏障。gB同源物存在于所有正疱疹病毒科，因前融合态极不稳定，目前仅1个单克隆抗体优先结合前融合构象。HCMV gB由UL55基因编码，约900个氨基酸，包含大胞外域、膜近端区、跨膜螺旋与胞质域，胞外域经弗林蛋白酶切割为116 kDa N端片段与55-58 kDa C端片段。gB胞外域含5个结构域（dI-dV），在构象转变中整体折叠保持稳定，以同源三聚体形式存在。目前已定义6个抗原域（antigenic domains, ADs）：AD-1位于结构域dIV，是首个被鉴定的抗原域，多为线性表位，包含多个强效中和抗体，如1984年分离的鼠源7-17与2023年报道的人源EV2038（可广谱中和实验室株与临床分离株，IC₅₀为0.013-0.105 μg/mL）；AD-2位于N端23-84位，包含两个抗原优势位点，Site I高度保守，靶向该位点的TRL345中和活性达皮摩尔级，且表位突变频率极低，AD-2特异性抗体还与实体器官移植后更好的疾病结局相关；AD-3位于gB胞内段798-805位，尚无对应单克隆抗体报道，天然感染中免疫显性极强，可溶性gB疫苗（gB/MF59）因包含该区域可能分流了保护性免疫应答；AD-4位于结构域dII，为不连续表位，>90%血清阳性供体可检出AD-4抗体，强效中和抗体SM5-1可中和多种细胞类型感染，其关键表位酪氨酸364与赖氨酸379（YK表位）对病毒复制至关重要；AD-5位于结构域dI，2025年研究显示重组AD-5免疫小鼠产生的中和抗体滴度高于全长gB免疫组，提示亚单位抗原在疫苗设计中的潜力；AD-6位于结构域dV的675-695位，无对应单克隆抗体，疫苗接种者可富集该区域抗体，虽不直接中和病毒，但可显著抑制病毒细胞间传播。

gH/gL及其复合物

在所有正疱疹病毒中，gH/gL与gB共同介导靶细胞入侵，β疱疹病毒的gH/gL可形成两种独特复合物：五聚体与三聚体，分别调控不同细胞类型的入侵。已报道500个靶向gH/gL复合物的单克隆抗体，多数结合gH。gH（UL75编码）为90 kDa I型跨膜蛋白，通常与25 kDa的可溶性糖蛋白L（gL，UL115编码）通过二硫键共价结合，正确折叠与功能发挥依赖该相互作用。首个抗gH单克隆抗体1G6于1984年报道，但后续研究多聚焦中和活性，效应功能表征严重不足。人源抗gH抗体MSL-109曾进入临床试验却因体内无效而终止，后续研究发现其可通过Fc段介导病毒内吞，实现非遗传逃逸，提示仅依赖体外中和活性预测体内疗效存在风险。2021-2023年集中报道了343个抗gH/gL单克隆抗体，多数具备强效中和活性，但效应功能仍待解析。

三聚体结构功能

三聚体（gH/gL/gO）中gO（UL74编码）为高糖基化蛋白，通过二硫键与gL结合，介导病毒与血小板衍生生长因子受体α（PDGFRα）互作，促进成纤维细胞、上皮细胞与内皮细胞入侵，其表面表达水平与病毒入侵效率正相关。尽管三聚体具有重要生物学功能，目前仅报道4个靶向gO的单克隆抗体，其中2个具备中和活性，CS2it1p2_F7K是首个解析与三聚体复合物冷冻电镜结构的抗gO抗体。

五聚体结构功能

五聚体（pentamer complex, PC）由gH/gL与UL128、UL130、UL131A组成，UL128结合gH/gL的位点与gO竞争，UL130与UL131A不直接结合gH/gL。五聚体是上皮细胞、内皮细胞、单核细胞与部分树突状细胞入侵的必需因子，不参与成纤维细胞入侵，介导pH依赖性内吞途径，是目前已知最强效的中和抗体靶点，其特异性单克隆抗体的IC₉₀比gB靶向抗体低2-3个数量级。首个五聚体特异性单克隆抗体于2005年报道，2010年的研究明确了其卓越的中和效力，其中15D8与8I21已成为领域常用对照试剂。

临床抗体鸡尾酒

基于五聚体的强效中和活性，开发了两种临床抗体鸡尾酒：CSJ148由靶向gB的LJP538与靶向五聚体的LJP539组成，虽体外活性优异且无Ⅰ期不良反应，但未达到Ⅱ期主要终点；RG7667由MSL-109的亲和力成熟变体MCMV5322A与靶向五聚体的MCMV3068A组成，可降低肾移植受者术后24周病毒血症，但未达到12周主要终点，未进入Ⅲ期临床。两项临床失败可能与抗体缺乏效应功能相关，提示仅中和活性不足以实现体内保护。

mRNA-1647疫苗候选

鉴于五聚体抗体的强效中和活性，mRNA-1647疫苗（编码gB与五聚体）成为首个进入Ⅲ期临床的HCMV疫苗，可诱导广谱中和抗体与更强的T细胞应答，但ADCP应答低于gB/MF59疫苗，最终Ⅲ期临床未达主要终点，其样本分析将为先天性HCMV保护相关性研究提供关键数据。

GATE糖蛋白复合物

2025年新发现的GATE复合物由gH、UL116与UL141组成，UL141是已知的免疫逃逸蛋白，靶向该蛋白的抗体可强效激活NK细胞介导的ADCC，该复合物为抗体治疗提供了新的潜在靶点。

gM/gN

gM/gN是HCMV包膜最丰富的糖蛋白复合物，gM（UL100编码）为45 kDa III型跨膜蛋白，对体内复制至关重要；gN（UL73编码）为40-50 kDa I型跨膜蛋白，高度糖基化且基因型多态性强，可能通过糖屏蔽作用介导免疫逃逸。目前已报道14个靶向gM/gN的单克隆抗体，仅6个明确具备中和活性，首个鼠源抗体14-16A是完全依赖补体的中和抗体，2023年首次报道了人源gM/gN抗体池的强效中和活性，但该复合物仍是HCMV表面表征最不足的靶点。

非包膜抗原

即刻早期蛋白IE1（UL123编码）与IE2（UL122编码）是病毒感染后最早表达的调控蛋白，参与转录激活与免疫逃逸，目前所有已知IE单克隆抗体均靶向IE1，表位尚未精细解析。皮层蛋白pp65（UL83编码）是含量最高的皮层蛋白，参与病毒粒子组装与免疫调节，已报道近70个抗pp65单克隆抗体，多用于病毒检测与蛋白互作研究，无临床转化报道。此外，衣壳蛋白、其他皮层蛋白也已有对应单克隆抗体，多为20世纪80年代分离的鼠源抗体，是HCMV生物学研究的重要工具试剂。

结语

现有HCMV单克隆抗体资源已足够支撑多数研究需求，但仍存在关键缺口：前融合态gB特异性抗体稀缺，构象偏好对中和效力的预测价值仍需验证；五聚体抗原域细分与亚单位抗原设计有望突破研究瓶颈；gM/gN复合物的结构与表位解析亟待推进。领域长期过度聚焦中和活性，效应功能表征严重不足，是导致临床转化失败的重要原因。参考埃博拉病毒抗体研发经验，系统解析现有抗体的中和活性与效应功能，明确不同人群的保护相关性，将是推动HCMV抗体药物与疫苗研发的核心方向。