12月4日,中國科學院合肥物質院健康所免疫工程實驗室在病原學領域國際著名期刊《PLOS Pathogens》發表最新研究成果,報道了一系列來源于新冠病毒(SARS-CoV-2)感染者的強效廣譜中和抗體及其作用與產生機制。
新冠病毒的持續變異是疫苗和藥物研發面臨的重要挑戰,而針對新冠病毒的廣譜中和抗體以及能夠誘導產生廣譜中和抗體的疫苗有望成為應對病毒變異的有效策略。健康所免疫工程實驗室開展了大量針對新冠病毒的廣譜中和抗體研究,在本次發表的研究中,研究團隊采集了11名感染康復者或疫苗接種者的外周血樣本,并對其進行了血清中和活性的評估,發現其中4名志愿者的血清具有針對所有檢測毒株的中和活性。隨后,研究團隊利用單個B細胞克隆抗體技術從2名志愿者的外周血單核細胞(PBMC)中分離了50株特異性識別刺突蛋白(spike)的單克隆抗體。有意思的是,中和活性最強的6株單克隆抗體(命名為KXD01-06)均來源于IGHV3-53/3-66胚系基因家族且具有廣譜中和活性,其中KXD01-03的廣譜性覆蓋了原始病毒株至最新流行的EG.5和FL.1.5等系列變異株,甚至包括HK.3變異株,而KXD04-06的廣譜性則覆蓋了原始病毒株至XBB.1.16變異株。為了理解KXD01-06具有廣譜中和活性的分子機制,研究團隊利用深度突變掃描技術證明了KXD01-06作用于刺突蛋白表面較為保守的表位。為了闡明KXD01-06的廣譜中和活性的產生機制,研究團隊對KXD01-06和其它IGHV3-53/3-66胚系基因家族的抗體進行了序列分析,并通過功能實驗證明了抗體親和力成熟的程度是這類抗體產生廣譜中和活性的關鍵因素。
該研究為基于這類廣譜中和抗體的新型疫苗設計提供了理論基礎。通過進一步的設計與優化,單克隆抗體KXD01-06有望成為預防新冠感染重癥的候選藥物。
健康所博士后李玲和2022級博士生陳希賢為該論文的共同第一作者,左騰副研究員和江力瑋研究員為共同通訊作者。博士后王作偉和實習生李雲健也為該工作提供了重要的幫助。該研究分離的單克隆抗體KXD01-06已申請國家發明專利。該研究獲得了科技部重點研發青年科學家項目以及國家自然科學基金青年項目的支持。
論文鏈接:https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1011856
圖1. 抗體親和力成熟的程度是抗體產生廣譜中和活性的關鍵因素