浙江
来源：丁香学术
自 2019 年底新型冠状病毒（SARS-CoV-2）首次出现，已迅速演变为全球大流行，严重威胁公共卫生安全。病毒持续传播中不断积累突变，产生了多个具有不同抗原特性的变异株，如 Alpha、Beta、Delta 及 Omicron 等，因其能逃逸抗体中和作用，降低疗效，对现有疫苗和治疗性单克隆抗体（mAbs）构成挑战。尤其是 Omicron 变异株及其子代如 XBB.1.5 和 JN.1，因其在受体结合域（RBD）上的关键突变增强了与宿主细胞受体 ACE2 的结合能力，并降低对多种治疗性抗体的敏感性。这促使科研人员思考：如何前瞻性识别广谱中和抗体（bnAbs），以应对病毒变异和免疫逃逸。
在此背景下，科研人员不仅需要关注当前流行的变异株，还需前瞻性地研究未来可能出现的变异株，为此，北京大学生物医学前沿创新中心/昌平实验室/北大-清华生命科学联合中心曹云龙研究员团队开展了深入研究，通过深入分析这些变异株的抗原性和病毒学特性，以评估其对现有疫苗和免疫策略的潜在影响，以及通过预测病毒进化趋势，筛选出具有广谱中和潜力的抗体。
2025 年 6 月 5 日，曹云龙研究员在The Lancet Infectious Diseases上发表了题为
「Antigenic and virological characteristics of SARS-CoV-2 variants BA.3.2, XFG, and NB.1.8.1」的研究性文章，该研究揭示了 SARS-CoV-2 变异株 BA.3.2、XFG 和 NB.1.8.1 的抗原性和病毒学特性，包括它们对疫苗诱导抗体的中和敏感性、与人类 ACE2 受体的结合亲和力以及感染效率，为理解病毒变异机制和评估疫苗有效性提供了重要科学依据。
图 1: The Lancet Infectious Diseases
该研究通过收集接种过 mRNA 疫苗的小鼠血清及既往感染或接种疫苗后的人类血浆样本，综合运用假病毒中和实验、表面等离子共振技术以及基因测序等手段，深入分析了 SARS-CoV-2 变异株 BA.3.2、XFG 和 NB.1.8.1 的抗原性和病毒学特性。
图 2: SARS-CoV-2 变异株 BA.3.2、XFG 和 NB.1.8.1 的抗原学与病毒学特征
研究不仅评估了这些变异株对疫苗诱导抗体及人类血浆抗体的中和敏感性，还测定了变异株的受体结合域（RBD）与人类 ACE2 受体的结合亲和力，并通过构建抗原图谱直观展示了变异株间的抗原性差异。
同时，结合关键突变的分析，该研究进一步揭示了突变如何协同作用影响病毒的传播力和免疫逃逸能力，为理解 SARS-CoV-2 的变异机制、评估疫苗有效性以及指导未来疫情防控策略提供了科学依据。
此外，2025 年 6 月 10 日，曹云龙研究员联合美国莫德纳公司 Laura M. Walker、中国科学院生物物理研究所王祥喜共同通讯在Nature Microbiology上发表了题为
「Viral evolution prediction identifies broadly neutralizing antibodies to existing and prospective SARS-CoV-2 variants」的研究性文章，该研究旨在寻找针对现有及未来 SARS-CoV-2 变体的广泛中和抗体（bnAbs）。
图 3: Nature Microbiology
本研究聚焦于利用深度突变扫描（DMS）技术预测 SARS-CoV-2 受体结合域（RBD）的进化趋势，以识别并筛选出能够中和多种现有及未来可能出现的 SARS-CoV-2 变异株的广谱中和抗体（bnAbs）。
遵循「预测-筛选-验证」的研究思路，研究团队首先回顾性分析了大量由 SARS-CoV-2 野生型感染诱导的单克隆抗体（mAbs），这些抗体来自 7 个不同的免疫历史群体，总计 7018 个 mAbs。通过中和实验，评估了这些 mAbs 对多种 SARS-CoV-2 变异株（包括 B.1、BA.1、BA.2、BA.5、BQ.1.1、XBB.1.5 等）的中和活性。
在这个过程中，研究团队特别关注那些能够中和多种变异株的 mAbs，这些抗体被认为具有广谱中和潜力。
为了更系统地筛选广谱中和抗体，研究团队利用 DMS 技术预测了 SARS-CoV-2 RBD 的潜在突变热点。通过整合抗体 DMS 逃逸谱、密码子偏好性、人 ACE2 结合以及 RBD 表达影响等信息，构建了 RBD 上的热点图谱。
基于这些预测和进一步筛选，研究团队发现了一组具有广谱中和潜力的 mAbs，其中 BD55-1205 表现尤为突出。BD55-1205 不仅对多种现有 SARS-CoV-2 变异株表现出高效的中和活性，而且对未来可能出现的变异株也具有一定的中和潜力。
此外，研究团队利用冷冻电镜技术解析了 BD55-1205 与 RBD 的复合物结构，揭示了 BD55-1205 与 RBD 之间的相互作用模式，包括关键的氢键和疏水相互作用，这些相互作用共同赋予了 BD55-1205 广谱中和活性。
图 4: BD55-1205 广泛反应性的结构基础
最后，为了验证筛选出的广谱中和抗体在体内的效果，研究人员将编码 BD55-1205 的 mRNA 封装在脂质纳米颗粒（LNP）中，并通过静脉注射的方式递送给小鼠模型，评估了其在体内的表达水平和中和活性，为其作为治疗性抗体的临床应用提供了科学依据。
综上所述，这一系列研究不仅加深了我们对 SARS-CoV-2 变异机制的理解，也为开发更有效的疫苗和治疗性抗体提供了重要科学依据。
参考文献：
1. Guo C, et al. Antigenic and virological characteristics of SARS-CoV-2 variants BA.3.2, XFG, and NB.1.8.1. Lancet Infect Dis. 2025 Jun 5.
2. Jian F, et al. Viral evolution prediction identifies broadly neutralizing antibodies to existing and prospective SARS-CoV-2 variants. Nat Microbiol. 2025 Jun 10.
通讯作者：
曹云龙，现任北京大学生物医学前沿创新中心、昌平实验室以及北大-清华生命科学联合中心研究员，2022 年入选《麻省理工科技评论》2021 年度中国「35 岁以下科技创新 35 人」榜单，同年获得国家自然科学基金委优秀青年科学基金资助，同年入选《自然》2022 年度十大人物（Nature's 10）榜单。主要从事 B 细胞适应性免疫应答研究以及抗体药物与疫苗设计，特别是在 SARS-CoV-2 病毒变异以及广谱中和抗体的开发方面取得了显著成果，是多项 SARS-CoV-2 RBD 特异性抗体专利的发明人。
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