图源:pixabay.com
撰文 | 计永胜
2020年6月16日,美国《科学》杂志以 First Release 的形式同时在线刊发了5篇关于新型冠状病毒(SARS-CoV2)中和抗体研发进展的文章。
斯克利普斯研究所(The Scripps Research Institute)免疫学与微生物学系教授 Dennis R. Burton 领衔的研究团队从17名新冠肺炎康复患者血液中分离纯化到B细胞,并获得了编码抗体蛋白的基因序列,最后在体外高通量合成了1800余株抗体。其中的CC6.29和CC6.30抗体中和SARS-CoV2 假病毒的IC50分别为2ng/ml和1ng/ml。CC6.33有同时中和SARS-CoV2(IC50=39ng/ml)和SARS-CoV1(IC50=162ng/ml)假病毒的能力。以叙利亚仓鼠为动物模型,研究人员发现提前较高剂量注射中和抗体可以使动物在受到 SARS-CoV2攻击后降低肺部病毒载量,体重下降受到抑制 [1]。
图1. 注射单克隆抗体可以降低动物体内病毒载量。(图源:参考文献1)
Adimab 公司 Laura M. Walker 研究团队通过分析分离于2003年SARS康复患者的B细胞,最终获得了8株可以交叉中和 SARS-CoV、SARS-CoV2和蝙蝠SARS样病毒WIV1的抗体 [2]。这些抗体均是通过与病毒受体结合区域(RBD)的抗原表位结合阻断病毒和其受体 hACE2 结合的,并且有些抗原表位存在重叠。图2. 抗体ADI55689和ADI56046和SARS-CoV2的结合。(图源:参考文献2)
阿姆斯特丹大学感染与免疫研究所 Marit J. van Gils 团队联合康奈尔大学医学院 Rogier W. Sanders 团队从3名新冠肺炎康复者分离到19株单克隆抗体,进一步分析发现这些抗体与 SARS-CoV2 有11个不同的结合位点,提示多种抗体联合使用可能提升预防和治疗新冠肺炎的效果 [3]。Regeneron Pharmaceuticals 公司 Christos A. Kyratsous 团队则通过两篇文章验证了多种抗体结合位点所引起的作用 [4,5]。首先,研究人员同时运用两种方法大规模获得了 SARS-CoV2 单克隆抗体,最后鉴定出4株具有高效中和能力的抗体(REGN10987、REGN10989、REGN10933 和 REGN10934)[4]。表1. Regeneron筛选到的4株强效中和抗体。(表源:参考文献4)
进一步研究发现,四种抗体和SARS-CoV2病毒RBD的结合区域也不全相同。图3. 抗体REGN10987和REGN10933与SARS-CoV2的结合。(图源:参考文献4)
病毒的遗传突变可能使原先产生的抗体效力下降。因此,Christos A. Kyratsous 团队在另一篇文章中研究了不同抗体组合(“鸡尾酒” 治疗)中和 SARS-CoV2 病毒的作用。结果显示,单一使用抗体或联合使用两种竞争性抗体(抗体与病毒RBD结合区域存在重叠)仍可引起病毒突变,造成抗体效力下降;但两种非竞争性抗体(如REGN10987和REGN10933抗体)的联合使用就可以避免病毒逃逸性突变 [5]。表2. 单一抗体或两两组合对病毒突变的影响。(表源:参考文献5)
总的来说,这5篇文章通过各种技术鉴定出了针对 SARS-CoV2 的高效中和抗体,有的还对其他SARS样病毒有交叉中和作用。但从抗体和 SARS-CoV2 结合位点的多样性以及未来病毒发生突变的可能性角度考虑,通过高效抗体筛选并进行优化组合,多种抗体联合使用的 “鸡尾酒” 疗法可能效力更高,具有更广阔的应用前景。
参考文献
[1] T. F. Rogers et al., Science 10.1126/science.abc7520 (2020).
[2] A. Z. Wec et al., Science 10.1126/science.abc7424 (2020).
[3] P. J. M. Brouwer et al., Science 10.1126/science.abc5902 (2020).
[4] J. Hansen et al., Science 10.1126/science.abd0827 (2020).
[5] A. Baum et al., Science 10.1126/science.abd0831 (2020).
制版编辑 | 皮皮鱼