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在最近發(fā)表于的一項(xiàng)研究中細(xì)胞報(bào)告，研究人員產(chǎn)生并表征了兩種單克隆抗體(NA8和NE12 )它們針對(duì)嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2型(新型冠狀病毒)的受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域刺突蛋白并表現(xiàn)出針對(duì)主要新型冠狀病毒變異體的中和活性。

背景

盡管疫苗和單克隆抗體療法的快速發(fā)展限制了與冠狀病毒疾病2019(新冠肺炎)疫情相關(guān)的發(fā)病率和死亡率，但攜帶能夠免疫逃避的突變的新型冠狀病毒奧米克隆亞變異體的出現(xiàn)和全球主導(dǎo)地位越來(lái)越令人擔(dān)憂。

新型冠狀病毒變異體(BA.1)在刺突蛋白區(qū)域含有30個(gè)突變，其中15個(gè)在受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域，這是最中和抗體目標(biāo)。亞變異體BA.4和BA.5在全球優(yōu)勢(shì)中取代了其他變異體，并表現(xiàn)出對(duì)疫苗和以前的新型冠狀病毒感染引起的中和抗體的抗性。

目前的治療性單克隆抗體也表現(xiàn)出降低的功效針對(duì)這些亞變異體，強(qiáng)調(diào)需要更有效的抗體療法來(lái)解決新出現(xiàn)的染色體亞變異體。

關(guān)于研究

在本研究中，研究人員使用從12名新冠肺炎患者的外周血單核細(xì)胞(PBMC)中提取的核糖核酸(RNA ),構(gòu)建了噬菌體展示片段抗原結(jié)合(Fab)文庫(kù)，這些患者具有針對(duì)新型冠狀病毒的高滴度中和抗體。

酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)用于篩選特異性結(jié)合三聚體刺突蛋白的克隆。脫氧核糖核酸(DNA)測(cè)序用于鑒定具有不同序列的克隆，然后將其表達(dá)為可溶性fab和完全免疫球蛋白G1 (IgG1)抗體。使用ELISA測(cè)試IgG抗體的結(jié)合親和力，同時(shí)使用表面等離子體共振測(cè)試Fabs對(duì)三聚體刺突蛋白的結(jié)合親和力。

使用假型病毒進(jìn)行中和試驗(yàn)以評(píng)估所選的單克隆抗體。使用競(jìng)爭(zhēng)ELISA測(cè)試單克隆抗體對(duì)刺突蛋白的受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域的特異性。該研究還測(cè)試了抗WA-1(北美創(chuàng)始人菌株)和其他相關(guān)變異體的單克隆抗體的中和能力。此外，將所選單克隆抗體的中和能力與臨床使用的單克隆抗體的中和能力進(jìn)行比較。

使用低溫電子顯微鏡(cryo-EM)來(lái)了解新型冠狀病毒刺突蛋白三聚體和來(lái)自該研究的兩種最有效的單克隆抗體NA8和NE12之間的結(jié)構(gòu)相互作用。

此外，倉(cāng)鼠模型用于測(cè)試在活生物體內(nèi)NA8和NE12的預(yù)防效果和治療活性。為了測(cè)試預(yù)防效力，在用新型冠狀病毒的β變體和WA-1株進(jìn)行鼻內(nèi)攻擊之前，用不同濃度的單克隆抗體對(duì)倉(cāng)鼠進(jìn)行腹膜內(nèi)接種。在用WA-1菌株和β變體感染倉(cāng)鼠后，通過(guò)向倉(cāng)鼠腹膜內(nèi)施用單克隆抗體來(lái)測(cè)量治療效果。

結(jié)果

結(jié)果表明，NA8和NE12具有互補(bǔ)的特性，并對(duì)所有主要的相關(guān)新型冠狀病毒變異體表現(xiàn)出有效的中和作用。NA8單克隆抗體在皮摩爾濃度下對(duì)β變體和6個(gè)BA.1和BA.2亞變體表現(xiàn)出廣泛的中和能力，在納摩爾濃度下對(duì)最近的BA.2.12.1和BA.4亞變體表現(xiàn)出廣泛的中和能力。

cryo-EM結(jié)構(gòu)分析圖像揭示了NA8抗體具有高度保守的結(jié)合表位，該表位具有輕微移位的受體結(jié)合脊，這允許它避開β和β受體結(jié)合區(qū)的突變區(qū)。觀察到NE12表位與受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶-2 (ACE-2)受體足跡重疊。盡管具有部分重疊的表位，NA8和NE12的聯(lián)合使用并沒(méi)有顯示出任何單克隆抗體中和能力的降低。

這兩種單克隆抗體也顯示了很高的預(yù)防和治療效力在活生物體內(nèi)，當(dāng)在倉(cāng)鼠模型中測(cè)試時(shí)。此外，與目前臨床使用的單克隆抗體相比，NA8和NE12表現(xiàn)出有效和廣泛的中和作用。

結(jié)論

總之，該研究報(bào)告了新型單克隆抗體NA8和NE12的開發(fā)和表征，當(dāng)聯(lián)合使用時(shí)，它們表現(xiàn)出針對(duì)主要新型冠狀病毒變異體和目前占優(yōu)勢(shì)的奧米克隆亞變異體的廣泛和有效的中和能力。

這兩種單克隆抗體也表現(xiàn)出很高的治療和預(yù)防作用在活生物體內(nèi)在倉(cāng)鼠模型中。結(jié)合表位的結(jié)構(gòu)分析解釋了廣泛的效力和反應(yīng)性。NA8的保守結(jié)合表位也表明了其中和未來(lái)變體的能力。

隨著目前使用的單克隆抗體療法和疫苗對(duì)新出現(xiàn)的亞變異體失去效力，廣泛中和抗體如NA8和NE12的發(fā)展有助于限制免疫逃避型新型冠狀病毒變異體的全球傳播。

科研產(chǎn)品

? 哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)載體

? 人cDNA克隆庫(kù)

? 慢病毒表達(dá)載體

? 慢病毒干擾載體

抗體工程服務(wù)

? 單克隆抗體測(cè)序

? 抗體從頭測(cè)序

? 抗體表達(dá)服務(wù)

? 重組抗體表達(dá)

實(shí)驗(yàn)試劑盒

? RNA pull down 試劑盒

? GST pull down 試劑盒

? COIP 試劑盒

? Flag 試劑盒