什麼樣的抗體對新冠病毒有強效?
2020年07月15日09:57

  為製止新冠病毒在全世界的大流行,開發有效的疫苗是一項極為緊迫的任務。從感染新冠病毒後康復的患者體內,很多研究者找出了人體免疫系統製造的中和抗體。在此基礎上,科學家們正在設計和開發疫苗。

圖片來源:藥明康德內容團隊製圖
圖片來源:藥明康德內容團隊製圖

  根據頂尖學術期刊《科學》今日發表的一項最新研究,由美國斯克利普斯研究所(The Scripps Research Institute)主導的一支科研團隊,對近300種人源中和抗體進行了分析,發現在中和新冠病毒方面表現得特別強大的一些抗體,在分子特徵上具有關鍵的共同點:與同一個抗體編碼基因有關。

  研究人員指出,確定該基因編碼的抗體是免疫應答的關鍵因素,意味著這類抗體的水平或許可以為正在進行和將要進行的新冠疫苗臨床試驗,提供一個檢驗效果的間接標誌物。“這對設計出高效的COVID-19疫苗具有重要的啟發。”該研究的共同作者Dennis Burton教授表示。

  研究小組首先分析了294種不同的中和抗體。這些抗體是過去幾個月裡多個研究組從新冠康復期患者血液中分離出來的,它們都可以靶向新冠病毒表面的S蛋白,以阻斷病毒與宿主細胞的結合。

  人的抗體由免疫細胞B細胞製造,每個B細胞根據細胞內獨特的抗體基因組合,編碼產生一類特定的抗體。在這項研究中,科學家們發現,編碼重鏈可變區(抗體的一個組成部分)的IGHV3-53抗體基因,是這些中和抗體中最常用的基因,約占10%;相比之下,健康者體內,僅有平均不到2%的抗體攜帶這一基因編碼的片段。

  接下來,使用高解像度的X射線晶體學成像技術,研究小組分析了兩種IGHV3-53基因表達片段的抗體的細節,進一步揭示這類抗體高效結合新冠病毒靶點的結構特徵。

兩種IGHV3-53編碼抗體(黃色與橙色所示)分別與新冠病毒S蛋白組成的復合物的晶體結構
兩種IGHV3-53編碼抗體(黃色與橙色所示)分別與新冠病毒S蛋白組成的復合物的晶體結構

  研究人員還指出,與健康人血液循環中的少量原始版本相比,研究中發現的IGHV3-53編碼的抗體片段只發生了微小的變異。這意味著,利用疫苗增加這類抗體的數量是一個可以實現的目標。

  這是因為,一般來說B細胞遭遇病毒後,開始增殖的同時,抗體基因的一部分發生突變,以便生成新的B細胞,產生更適合病毒靶點的抗體。在這種“親和力成熟”過程中,產生的病毒中和抗體需要的突變越多,意味著用疫苗誘導這一過程就越困難。幸運的是,“這些針對新冠病毒的IGHV3-53編碼抗體,不要求親和力成熟即可實現對靶點的高效中和抗體應答”,研究作者總結說。因此,疫苗或許能夠相對容易地誘導出來自這些強效中和抗體的保護反應。

  “冠狀病毒已經在我們身邊存在了成百數千年,可以想像,我們的免疫系統在進化,人體攜帶的抗體可以立即做出強有力的應答。”這項研究的主要負責人之一Ian Wilson教授說。

  來源:學術經緯

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