高福院士发表Science论文!从康复患者体内发现2种抗体,可阻断新冠病毒与ACE2结合

2020
05/18

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高福院士发表Science论文!从康复患者体内发现2种抗体,可阻断新冠病毒与ACE2结合,为疫苗设计提供结构基础。

新型冠状病毒导致的肺炎(COVID-19)已然演变为全球大流行病,随着疫情形势不断升级,每天实时更新的疫情数据令我们望而生畏,截止目前,全球累计确诊病例数接近460万例,死亡人数超过31万人。

对此,许多国内外学者推测新冠病毒或将类似于流感病毒,与人类长期共存,多次爆发的风险极大。然而,现有的数据表明SARS-CoV-2的致死率远高于流感。因此,为了应对这种最为糟糕的情况,研发针对SARS-CoV-2的疫苗和预防性药物是十分重要的。

近日,高福院士、高峰教授(中国科学院天津工业生物技术研究所)、刘磊院长(深圳市第三人民医院)、武艳教授(首都医科大学)合作,在预印本平台medRxiv上发表题为:

A noncompeting pair of human neutralizing antibodies block COVID-19 virus binding to its receptor ACE2

的研究论文,该论文于5月7日提前在预印本medRxiv上线。

该研究发现了两种人抗新冠病毒的单克隆抗体可以与细胞受体ACE2结合,并具有不同的抗原表位。小鼠实验表明,这两种抗体可以有效降低受感染小鼠肺部的新冠病毒滴度。

这些研究结果强调了以抗体为基础的治疗方法应用于对抗COVID-19大流行的前景,并为合理的疫苗设计提供了结构基础。

21世纪以来,冠状病毒(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年底爆发的SARS-CoV-2。然而,在新冠疫情肆虐全球的大背景下,目前人类对SARS-CoV-2乃至冠状病毒的了解还远远不够。

已有的研究表明,SARS-CoV和MERS-CoV都以刺突蛋白(S蛋白)的S1亚基的C端结构域(CTD)作为受体结合结构域(RBD)来结合细胞受体——人血管紧张素转换酶2(hACE2)。

值得注意的是,SARS-CoV-2与SARS-CoV在S蛋白的氨基酸同源性上较高,且同样也以hACE2作为受体。

中和抗体(Neutralization antibody)可作为抗病毒药物对抗新冠肺炎大流行,对此,利用RBD蛋白筛选出抗SARS-CoV-2的中和抗体是一种十分高效的方法。

在此项研究中,高福院士领导的团队从一名康复患者体内分离出的4种人源单克隆抗体(mAb),所有这些分离得到的抗体在体外实验中均表现出对SARS-CoV-2的中和能力,其中有两种(B38和H4)可以阻断RBD与细胞受体ACE2的结合。

进一步的竞争分析表明,B38和H4识别RBD上不同的抗原表位,是十分理想的可以在未来的临床应用中避免免疫逃逸的单克隆抗体对(mAb-pair)。

除此之外,研究人员还通过小鼠模型的治疗研究证实,这两种抗体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复合物的结构分析表明,抗原表位上的大多数氨基酸残基与RBD-ACE2结合界面重叠,这意味着B38的阻断效能和中和能力十分强。

研究人员对此表示:“我们的研究结果强调了以抗体为基础的治疗方法应用于对抗COVID-19大流行的前景,并为合理的疫苗设计提供了结构基础。”

总而言之,研究团队从一名新冠肺炎康复患者体内分离了两种具有不同抗原表位的单克隆抗体——B38和H4,并通过细胞实验和小鼠实验表明这两种单抗可以有效阻断新冠病毒与其受体ACE2的结合,并且有助于COVID-19患者的治疗和相关疫苗的开发。

论文链接:

https://science.sciencemag.org/content/early/2020/05/12/science.abc2241.full

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