Cell,Res,|,北京大学肖俊宇/谢晓亮/曹云龙揭示使用多种单克隆抗体可针对新冠病毒多种突变株!

SARS-CoV-2变种的传播,尤其是全球关注的变种,可能会严重阻碍应对COVID-19大流行的努力。SARS-CoV-2中和单克隆抗体已对轻度/中度COVID-19患者显示出足够的治疗效果。然而,一些授权的mAb已经显示出对循环变体的中和效力降低。这种情况促使需要持续筛选可以有效中和VOC的mAb。研究这些mAb的中和机制和结合表位对于治疗和疫苗开发也至关重要。

来源:iNature(ID:Plant_ihuman)

SARS-CoV-2 变种的传播,尤其是全球关注的变种 (VOC),可能会严重阻碍应对 COVID-19 大流行的努力。SARS-CoV-2 中和单克隆抗体 (mAb) 已对轻度/中度 COVID-19 患者显示出足够的治疗效果。然而,一些授权的 mAb 已经显示出对循环变体(例如 B.1.351(Beta)和 P.1(Gamma))的中和效力降低。这种情况促使需要持续筛选可以有效中和 VOC 的 mAb。研究这些 mAb 的中和机制和结合表位对于治疗和疫苗开发也至关重要。

2021年8月25日,北京大学肖俊宇,谢晓亮及曹云龙共同通讯在Cell Research在线发表题为“Structures of SARS-CoV-2 B.1.351 neutralizing antibodies provide insights into cocktail design against concerning variants”的研究论文,该研究使用冷冻电镜表征了八种 SARS-CoV-2 B.1.351 中和抗体。结构分析表明,其中五个直接拮抗 ACE2 的结合,而其他三个的中和机制不依赖于 ACE2 阻断。连同之前描述的 BD-515 和 BD-623,收集了十种中和抗体,这些抗体可能用作 SARS-CoV-2 B.1.351 的预防剂和治疗剂。许多这些抗体具有不重叠的表位,并且可以根据它们的结构信息设计多种组合策略。特别是 BD-812 和 BD-836 对 B.1.617.1 和 B.1.617.2 变体仍然完全有效,因此BD-812/BD-836 对可以作为抗 SARS -CoV-2 VOC 的理想抗体混合物。

另外,2021年5月21日,北京大学,首都医科大学及中国食品药品监督管理局等多单位合作,谢晓亮,曹云龙,秦成峰,王佑春,冯英梅及肖俊宇共同通讯在Cell Research在线发表题为“Humoral immune response to circulating SARS-CoV-2 variants elicited by inactivated and RBD-subunit vaccines”的研究论文,该研究报告了对循环SARS-CoV-2变体(例如501Y.V2(B.1.351))的血浆和由CoronaVac(灭活疫苗),ZF2001(RBD亚单位疫苗)和自然感染引起的中和抗体(NAb)的体液免疫反应。结果表明,通过第三次剂量加强接种RBD疫苗对于在必要时对抗SARS-CoV-2变体可能是理想的选择,尤其是对于那些携带突变破坏NTD超级位点的突变者(点击阅读)。

2021年1月22日,北京大学谢晓亮团队与Karl Deisseroth(张锋导师)团队合作在Cell在线发表题为“Changes in genome architecture and transcriptional dynamics progress independently of sensory experience during post-natal brain development”的研究论文,该研究通过对数字转录组学(MALBAC-DT)和二倍体染色质使用高分辨率的基于多重退火和循环的扩增循环,生成了发育中的小鼠皮质和海马体的转录组(3,517个细胞)和3D基因组(3,646个细胞)。在成年人中,3D基因组“结构类型”描绘了所有主要细胞类型,染色质A / B区室与基因表达之间具有高度相关性。在发育过程中,转录组和3D基因组均在出生后的第一个月被广泛转化。在神经元中,3D基因组跨尺度重新连接,与基因表达模块相关,并且与感觉体验无关。最后,该研究检查了印迹基因的等位基因特异性结构,揭示了局部和染色体(chr)范围的差异。这些发现揭示了神经发育的未知维度(点击阅读)。

SARS-CoV-2 变种的传播,尤其是全球关注的变种 (VOC),可能会严重阻碍应对 COVID-19 大流行的努力。SARS-CoV-2 刺突蛋白通过其受体结合域 (RBD) 识别宿主血管紧张素转换酶 2 (ACE2),以介导病毒进入细胞。在 VOC 的刺突RBD 中已经确定了几个突变。例如,B.1.1.7 (Alpha)、B.1.351 (Beta) 和 P.1 (Gamma) 都包含 N501Y 突变,这增加了对人类 ACE2 的结合亲和力并赋予小鼠更高的感染性。此外,B.1.351 和 P.1 分别携带 K417N/E484K 和 K417T/E484K 取代,这会极大地改变 RBD 表面静电并导致免疫逃逸。E484K 已在 B.1.1 的一些病毒株中检测到。

最近,世界卫生组织将 B.1.617.2 (Delta) 列为第四个全球 VOC,其中包含 RBD 中的 L452R 和 T478K 双突变。L452R 取代已被证明可以抵抗一些中和抗体,并且存在于除 B.1.617.2 之外的其他 SARS-CoV-2 变体中,例如 B.1.617.1 (Kappa) 和B.1.427/B.1.429 (Epsilon)。在 C.37 (Lambda) 中发现了 L452Q 突变。T478K 的功能意义仍有待了解。由于这种替代还导致 RBD 静电特性的改变,因此它也可以作为逃避突变来降低某些中和抗体的效力。

SARS-CoV-2 中和单克隆抗体 (mAb) 已对轻度/中度 COVID-19 患者显示出足够的治疗效果。然而,一些授权的 mAb 已经显示出对循环变体(例如 B.1.351(Beta)和 P.1(Gamma))的中和效力降低。这种情况促使需要持续筛选可以有效中和 VOC 的 mAb。研究这些 mAb 的中和机制和结合表位对于治疗和疫苗开发也至关重要。

SARS-CoV-2 恢复期患者和疫苗接种者对循环变异体的体液抗体反应。在此过程中,确定了一组可以有效中和 B.1.351 变异体的单克隆抗体。其中,BD-812 和 BD-836 是超强的,可以在接近 pM 或 pM 水平中和 SARS-CoV-2 B.1.351 假病毒。在这里,该研究使用冷冻电子显微镜 (cryo-EM) 研究这些 mAb 如何靶向 B.1.351 刺突蛋白。

总之,该研究使用冷冻电镜表征了八种 SARS-CoV-2 B.1.351 中和抗体。结构分析表明,其中五个直接拮抗 ACE2 的结合,而其他三个的中和机制不依赖于 ACE2 阻断。连同之前描述的 BD-515 和 BD-623,收集了十种中和抗体,这些抗体可能用作 SARS-CoV-2 B.1.351 的预防剂和治疗剂。许多这些抗体具有不重叠的表位,并且可以根据它们的结构信息设计多种组合策略。特别是 BD-812 和 BD-836 对 B.1.617.1 和 B.1.617.2 变体仍然完全有效,因此BD-812/BD-836 对可以作为抗 SARS -CoV-2 VOC 的理想抗体混合物。

参考消息:

https://www.nature.com/articles/s41422-021-00555-0

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