科学家分离出广谱中和抗体，可抵御三种致命性人类冠状病毒

21 世纪以来，冠状病毒已经让人类遭受了三次严重的疾病全球大流行或者地方性流行。

2002 年底，“非典”（SARS-CoV）最先在中国广东被发现，并迅速蔓延至全球 30 多个国家和地区。

2012 年，中东呼吸综合征 (MERS-CoV) 第一次现身于沙特阿拉伯，并很快流行于中东国家乃至欧洲的一些地区。

2020 年初，新型冠状病毒肺炎（SARS-CoV-2, 以下简称“新冠肺炎”）在中国武汉爆发，并于短时间内在全球引发了大流行，直到今年 5 月，世界卫生组织才宣布由新冠肺炎疫情引发的全球卫生紧急状态结束。

事实上，人们常见的冠状病毒主要分为阿尔法（α）和贝塔（β）两大类，而上述三种冠状病毒均属于 β 类。

今后是否会出现其他新型的 β 类冠状病毒，并对人类的生存构成威胁? 我们现在还不得而知，但我们可以看到的是新冠在大流行过程中不断发生变异产生突变株，尤其是奥密克戎（Omicron）系列，这些变异株的出现极大地推动了疫情的流行，让二次感染或者多次感染变得普遍。

那么，是否存在一种疫苗或一些抗体能够预防包括新冠变异株在内的所有β类冠状病毒对人类的侵袭？这将能够帮助我们在新的β冠状病毒到来之前就做好充分的准备。

2022 年，来自美国斯克里普斯研究所的研究团队，从新冠病毒康复者身上分离出一种人类单克隆抗体 CC40.8。

该抗体表现出了广谱的反应性，能够靶向冠状病毒刺突融合机制中保守的 S2 螺旋茎区域（stem helix），并可以保护仓鼠和含有人类血管紧张素转换酶 2 基因（ACE2）的小鼠免受新冠病毒的攻击 [1，2]。

进一步地，该团队从感染新冠病毒后恢复且已接种疫苗的志愿者中，分离出迄今为止最多的针对 S2 螺旋茎的广谱抗β冠状病毒中和抗体，并揭示了它们的公共抗体特征和分子基础。

结果显示，分离出的 S2 螺旋茎广谱中和抗体，具有丰富的抗体生殖系特征，对上述三种致命性 β 类冠状病毒均具有广泛的体内保护作用，有利于推动靶向 S2 螺旋茎疫苗的研发，并将为基于抗体的预防和治疗策略提供更多的选择。

2023 年 3 月 14 日，相关论文以《广谱抗 S2 的抗体可以抵御所有三种导致致命疾病的人类β冠状病毒》（）为题在 Immunity 上发表[3]。

图丨相关论文（来源：Immunity）

斯克里普斯研究所博士后研究员、宋戈、刘合军为该论文的共同第一作者。

斯克里普斯研究所伊恩·A·威尔逊（）教授、丹尼斯·R·伯顿（）教授和雷埃斯·安德拉比（）研究员，美国北卡罗来纳大学教堂山分校拉尔夫·S·巴里克（）教授和丽莎·E·格拉林斯基（）助理教授为论文的共同通讯作者。

图丨周盼盼（来源：）

据介绍，这项研究开始于 2021 年初。

由于并非所有的新冠感染者或者疫苗接种者体内都会产生针对 S2 螺旋茎的广谱中和抗体，因此在研究初期最重要和最为关键的一环是选择合适的样本进行抗体分离。

该团队与医院合作，取得了一些人类外周血单个核细胞样本（PBMC），其中包括感染新冠康复者样本、康复之后再打新冠疫苗的样本以及只打了新冠疫苗的样本。

他们通过进一步研究发现，在那些康复之后再打疫苗的样本中更容易产生针对 S2 螺旋茎的抗体。所以，该团队使用两种不同的探针（SARS 和 MERS 的刺突蛋白 spike）对这些样本进行抗原特异性的 B 细胞分选。

“我们分选出了三百五十多个双阳性的 B 细胞，并从中得到了 40 个纯化的针对 S2 螺旋茎的抗体。”表示。

针对这 40 个抗体，该团队进行了一系列细致化的分析，包括表位分析、结构分析、抗体 DNA 序列分析以及其在动物体内的保护性分析等。

图丨S2 螺旋茎单抗的结合和中和特性（来源：Immunity）

事实上，由于疫情的紧迫需要性，近几年关于新冠的相关研究异常火热，且对时效性要求较高，需要快速产出结果，并转化到现实中使用，以便更好地控制新冠疫情。

因此，在看来，研究过程中最为难忘的事情体现在对时间的分秒必争上。“在做这项研究期间，我们每天早上七八点钟开始工作，晚上十一二点结束，就这样坚持了好几个月，最终才获得了理想的结果。”他说。

目前，该团队正在针对 S2 螺旋茎设计免疫原，并尝试探究该免疫原是否能够成功地在动物体内，尤其是猴子体内诱导出广谱抗抗β冠状病毒中和抗体。

“如果能够成功地诱导出针对该表位的抗体，就说明这个免疫原具有一定的前景，可以进行临床实验。如果在人体内也能获得成功，那我们今后可能就不会再害怕类似新冠病毒这样的大流行发生了。”说。

参考资料：

1. G., Song. W., He. S., Callaghan. et al. Cross-reactive serum and memory B-cell responses to spike protein in SARS-CoV-2 and endemic coronavirus infection. Nature communications, 12(1), 2938. https://www.nature.com/articles/s41467-021-23074-3

2. P., Zhou, M., Yuan, G., Song. et al. A human antibody reveals a conserved site on beta-coronavirus spike proteins and confers protection against SARS-CoV-2 infection. Science Translational Medicine 14, 637（2022）. https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abi9215

3.P., Zhou, G.,Song, H., Liu, M.,Yuan. et al. Broadly neutralizing anti-S2 antibodies protect against all three human betacoronaviruses that cause deadly disease. Immunity 56,3,669-686.e7（2023）. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1074761323000791#cebib0010