高福:從康復患者體內發現2種抗體,為疫苗設計提供結構基礎

2020-12-06 騰訊網

來源：BioWorld

新型冠狀病毒導致的肺炎（COVID-19）已然演變為全球大流行病，隨著疫情形勢不斷升級，每天實時更新的疫情數據令我們望而生畏，截止目前，全球累計確診病例數接近400萬例，死亡人數超過26萬人。

對此，許多國內外學者推測新冠病毒或將類似於流感病毒，與人類長期共存，多次爆發的風險極大。然而，現有的數據表明SARS-CoV-2的致死率遠高於流感。因此，為了應對這種最為糟糕的情況，研發針對SARS-CoV-2的疫苗和預防性藥物是十分重要的。

近日，高福院士、高峰教授（中國科學院天津工業生物技術研究所），及劉磊院長（深圳市第三人民醫院）合作，在預印本平臺medRxiv上發表題為：A non-competing pair of human neutralizing antibodies block COVID-19 virus binding to its receptor ACE2的研究論文。

該研究發現了兩種人抗新冠病毒的單克隆抗體可以與細胞受體ACE2結合，並具有不同的抗原表位。小鼠實驗表明，這兩種抗體可以有效降低受感染小鼠肺部的新冠病毒滴度。

這些研究結果強調了以抗體為基礎的治療方法應用於對抗COVID-19大流行的前景，並為合理的疫苗設計提供了結構基礎。

21世紀以來，冠狀病毒(CoV)共引起了三次人畜共患疾病，例如2002-2003年的SARS-CoV，2012年的MERS-CoV以及2019年底爆發的SARS-CoV-2。然而，在新冠疫情肆虐全球的大背景下，目前人類對SARS-CoV-2乃至冠狀病毒的了解還遠遠不夠。

已有的研究表明，SARS-CoV和MERS-CoV都以刺突蛋白（S蛋白）的S1亞基的C端結構域（CTD）作為受體結合結構域（RBD）來結合細胞受體——人血管緊張素轉換酶2（hACE2）。

值得注意的是，SARS-CoV-2與SARS-CoV在S蛋白的胺基酸同源性上較高，且同樣也以hACE2作為受體。

中和抗體（Neutralization antibody）可作為抗病毒藥物對抗新冠肺炎大流行，對此，利用RBD蛋白篩選出抗SARS-CoV-2的中和抗體是一種十分高效的方法。

在此項研究中，高福院士領導的團隊從一名康復患者體內分離出的4種人源單克隆抗體（mAb），所有這些分離得到的抗體在體外實驗中均表現出對SARS-CoV-2的中和能力，其中有兩種（B38和H4）可以阻斷RBD與細胞受體ACE2的結合。

進一步的競爭分析表明，B38和H4識別RBD上不同的抗原表位，是十分理想的可以在未來的臨床應用中避免免疫逃逸的單克隆抗體對（mAb-pair）。

除此之外，研究人員還通過小鼠模型的治療研究證實，這兩種抗體可以有效降低受感染小鼠肺部的病毒滴度。

更重要的是，RBD-B38複合物的結構分析表明，抗原表位上的大多數胺基酸殘基與RBD-ACE2結合界面重疊，這意味著B38的阻斷效能和中和能力十分強。

研究人員對此表示：「我們的研究結果強調了以抗體為基礎的治療方法應用於對抗COVID-19大流行的前景，並為合理的疫苗設計提供了結構基礎。」

總而言之，研究團隊從一名新冠肺炎康復患者體內分離了兩種具有不同抗原表位的單克隆抗體——B38和H4，並通過細胞實驗和小鼠實驗表明這兩種單抗可以有效阻斷新冠病毒與其受體ACE2的結合，並且有助於COVID-19患者的治療和相關疫苗的開發。

論文連結：

https://doi.org/10.1101/2020.05.01.20077743

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