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。
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。
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。
2020年5月26日,中国科学院微生物研究所严景华团队、高福团队、王奇慧团队联合中科院武汉病毒所袁志明研究员、解放军总医院王福生院士等,在Nature在线发表了题为:A human neutralizing antibody targets the receptor binding site of SARS-CoV-2 论文。
该研究从COVID-19康复患者筛选出两株人的单克隆抗体CA1和CB6。两株抗体在体外都能够中和SARS-CoV-2,其中CB6在猕猴模型中起到预防与治疗SARS-CoV-2感染的效果。结构研究进一步发现CB6阻断SARS-CoV-2感染的分子机制。结构学方面研究显示CB6与SARS-CoV-2结合的位置与ACE2与SARS-CoV-2结合的RBD位置重叠。
这篇论文首次报道了在非人灵长类动物试验模型中,能够有效治疗和预防新冠病毒(SARS-CoV-2)感染的特异性、全人源单克隆抗体。该产品已申请发明专利并进入产业化快速发展通道。
这是高福团队等继5月13日发表Science论文后,关于新冠病毒中和抗体的又一重要研究成果。
5月13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Science在线发表题为:A noncompeting pair of human neutralizing antibodies block COVID-19 virus binding to its receptor ACE2 的研究论文。
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。
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。
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。
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2381-y
https://doi.org/10.1126/science.abc2241
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