アフママープラットフォームをインフルエンザAウイルスに対して活用します

abelededed：インフルエンザAウイルス（IAV）は、そのパンデミックの可能性でよく知られています。現在の監視と予防接種戦略は非常に効果的ですが、IAVの突然変異率が高いため、治療アプローチはしばしば短命です。最近、モノクローナル抗体（MAB）は、現在の株と将来のIAVパンデミックの両方に対して、有望な治療アプローチとして浮上しています。MABに加えて、MABの改善を目的とするいくつかの抗体様の代替品が存在します。これらの中で、アワイマーは、短い開発時間、大腸菌の高発現レベル、および動物のない生産で際立っています。この研究では、Affimerプラットフォームを利用して、IAVの特異的で強力な阻害剤を分離および生成しました。IAVトリメリックヘマグルチニン（HA）融合タンパク質のモノマーバージョンを使用して、in vitroでIAV感染を阻害する12のアファイマーを分離しました。これらのアフィマーのうち2人は詳細に特徴付けられ、標的H3 HAタンパク質にナノモル結合親和性を示し、特にHA1ヘッドドメインに結合しました。Cryo-Electron顕微鏡（Cryo-EM）は、Cryo-Gridsを調製するための新しいスプレーアプローチを採用して、HA-Affimer複合体を画像化できるようになりました。機能的なアッセイと組み合わせて、これらのaffiimerは、HAと宿主細胞受容体であるシアル酸をブロックすることによりIAVを阻害すると判断しました。さらに、これらのaffimerは、隔離に使用された株に密接に関連するIAV株を阻害しました。全体として、我々の結果は、IAVの既存の標的療法の実行可能な代替手段としてのアファイマーの使用をサポートし、診断試薬としての可能性を強調しています。 重要性：インフルエンザAウイルスは、壊滅的なパンデミックを引き起こす可能性のある数少ないウイルスの1つです。このウイルスの突然変異率が高いため、年間ワクチン接種が必要であり、抗ウイルス剤は短命です。モノクローナル抗体は、インフルエンザウイルス感染症に取り組むための有望なアプローチを提示しますが、いくつかの制限に関連しています。この戦略を改善するために、細菌で作られた抗体様タンパク質であるアフィマープラットフォームを調査しました。確立されたウイルス標的であるインフルエンザウイルス融合タンパク質のモノマーバージョンに対してファージディスプレイを実行することにより、in vitroでインフルエンザウイルス感染を阻害するアファイマーを分離することができました。ウイルス複製サイクルのさまざまな段階を標的とするアッセイを使用することにより、アフィマーの阻害のメカニズムを特徴づけました。さらに、HA-Affimer複合体構造を特徴付けました。これは、凍結電子顕微鏡用のサンプルを調製するための新しいアプローチを使用しています。全体的に、これらの結果は、アファイマーがインフルエンザウイルス感染に対する有望なツールであることを示しています。

UNLABELLED: Influenza A virus (IAV) is well known for its pandemic potential. While current surveillance and vaccination strategies are highly effective, therapeutic approaches are often short-lived due to the high mutation rates of IAV. Recently, monoclonal antibodies (mAbs) have emerged as a promising therapeutic approach, both against current strains and future IAV pandemics. In addition to mAbs, several antibody-like alternatives exist, which aim to improve upon mAbs. Among these, Affimers stand out for their short development time, high expression levels in Escherichia coli, and animal-free production. In this study, we utilized the Affimer platform to isolate and produce specific and potent inhibitors of IAV. Using a monomeric version of the IAV trimeric hemagglutinin (HA) fusion protein, we isolated 12 Affimers that inhibit IAV infection in vitro. Two of these Affimers were characterized in detail and exhibited nanomolar-binding affinities to the target H3 HA protein, specifically binding to the HA1 head domain. Cryo-electron microscopy (cryo-EM), employing a novel spray approach to prepare cryo-grids, allowed us to image HA-Affimer complexes. Combined with functional assays, we determined that these Affimers inhibit IAV by blocking the interaction of HA with the host-cell receptor, sialic acid. Furthermore, these Affimers inhibited IAV strains closely related to the one used for their isolation. Overall, our results support the use of Affimers as a viable alternative to existing targeted therapies for IAV and highlight their potential as diagnostic reagents. IMPORTANCE: Influenza A virus is one of the few viruses that can cause devastating pandemics. Due to the high mutation rates of this virus, annual vaccination is required, and antivirals are short-lived. Monoclonal antibodies present a promising approach to tackle influenza virus infections but are associated with some limitations. To improve on this strategy, we explored the Affimer platform, which are antibody-like proteins made in bacteria. By performing phage-display against a monomeric version of influenza virus fusion protein, an established viral target, we were able to isolate Affimers that inhibit influenza virus infection in vitro. We characterized the mechanism of inhibition of the Affimers by using assays targeting different stages of the viral replication cycle. We additionally characterized HA-Affimer complex structure, using a novel approach to prepare samples for cryo-electron microscopy. Overall, these results show that Affimers are a promising tool against influenza virus infection.