Science | 新冠康复者体内含有针对13种天然SARS

2021
08/18

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柏思荟
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随着新冠病毒的不断突变,病毒变异株以及相关疫苗抗体成为大家关注的焦点。8月13日,一篇关于国际科学家小组从康复期新冠患者身上发现超强抗体的研究,发表在著名杂志 Science 期刊上,该研究发现这些新冠康复者体内携带了包含针对13种天然SARS-CoV-2变体的超级抗体,这些抗体即使在亚纳摩尔浓度下也能中和广泛的SARS-CoV-2变种。该论文题目为“Ultrapotent antibodies against diverse and highly transmissible SARS-CoV-2 variants”。

研究背景

SARS-CoV-2病原体是一种有包膜的正链单链 RNA 病毒,属于人类 β 冠状病毒家族。病毒包膜上的刺突糖蛋白由两个亚基 S1 和 S2 组成。其中,S1亚基通过受体结合域(RBD)直接与宿主细胞血管紧张素转换酶2(ACE2)受体结合,启动病毒进入过程。

大多数针对SARS-CoV-2的治疗性抗体都是根据最初在武汉发现的毒株中的天然刺突蛋白序列设计的。因此,具有多个刺突蛋白突变的新型病毒变体可能会对这些抗体产生抗性。而当下的一些研究也表明,目前可用的新冠疫苗在中和新型变种方面效率较低,包括B.1.1.7(Alpha)、B.1.351(Beta)、P1(Gamma)以及B.1.617.2(Delta)等,因此科学家对此展开了研究,旨在发现具有广泛反应性的抗体。


抗体鉴定及其介导的中和

作用研究结果

在这项研究中,科学家们从感染了华盛顿-1 (WA-1) 新冠毒株的 22 名康复期受试者身上采集了血液,并最终选择了 4 名对 WA-1 变体具有高反应性的受试者进行抗体分离。随后总共分选了 889 个 B 细胞,回收了 709 个(80%)配对的重链和轻链抗体序列,并选择了 200 个抗体进行表达。最终鉴定出四种( A19-46.1、A19-61.1、A23-58.1 和 B1-182.1)针对刺突RBD的强效中和抗体。这些抗体的抗原结合片段 (Fab) 在纳摩尔浓度下(2.3 至 7.3 nM)也表现出对SARS-CoV-2 尖峰的高亲和力 。

有效中和 SARS-CoV-2 VOC 的恢复期受试者抗体的分离和表征(来源:参考1)

为了确定高效抗体是否能阻断ACE2与病毒尖峰蛋白的结合,研究还进行了干涉测量ACE2竞争和细胞表面结合试验。研究结果显示,在4种抗体中,2种(A23-58.1 和 B1-182.1)在“上位”与 RBD 结合,另2种( A19-46.1 和 A19-61.1)在“下位”与 RBD 结合。此外,4种抗体中的3种(A19-46.1、A23-58.1 和 B1-182.1 )直接阻断了RBD-ACE2的相互作用,1种通过立体阻碍间接抑制了相互作用(由于空间立体体积而导致化学反应减慢)。

来自恢复期 SARS-CoV-2 受试者的高效抗体的鉴定和分类(来源:参考1)

研究发现,这四种试验抗体在中和含有D614G突变变体(方面表现出明显高于WA-1株的效力;对用刺突变体假型化的慢病毒颗粒进行的进一步分析中表明,这些抗体在中和10个尖峰变体的不同组合时保持了高效力。同时,对SARS-CoV-2的13个变体显示出很高的效力。

对抗体-抗原复合物结构的冷冻电镜分析显示,两种具有最高中和效力的抗体都是与“上位”与 RBD 结合。进一步的结构分析表明,抗体的表位结合模式是对SARS-CoV-2 VOCs具有高中和效力的原因。

参考文献:

1.https://science.sciencemag.org/content/373/6556/eabh1766

2.https://www.medsci.cn/article/show_article.do?id=bb322140e37f


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关键词:
新冠康复者,SARS,RBD,蛋白,刺突

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