《科学》:强效抗体组合抑制新冠病毒 动物实验显示保护效果

来源: 学术经纬  2020-11-24 A- A+

日前,一项新冠病毒中和抗体的研究进展在顶尖学术期刊《科学》正式发表。

由数十名科学家组成的国际研究小组报告了两种强效中和抗体,并揭示出它们识别和阻止病毒感染细胞的具体机理。临床前研究表明,单独或混合使用这两种抗体,均能保护动物免受新冠病毒的感染。研究人员指出,由于不同抗体使用了不同的作用机制,组合而成的“鸡尾酒“疗法将有助于对抗新冠病毒因突变而产生的耐药性。

这项研究中,科学家们从2名严重COVID-19的康复者体内分离出B细胞,筛选了近800种靶向新冠病毒刺突蛋白的单克隆抗体。两种强效的中和抗体S2E12和S2M11脱颖而出,中和活病毒的半抑制浓度(IC50)分别低达0.04 nM和0.02 nM。

▲靶向新冠病毒刺突蛋白的两种中和抗体S2E12和S2M11(图片来源:参考资料[1])

动物攻毒实验显示,这两种抗体只需很低的剂量就可以起到良好的保护效果。“用仓鼠模型测试的多种人源单抗中,这是目前所需剂量最低的抗体。“论文中指出。

研究人员分别给仓鼠注射了S2E12、S2M11以及两种单抗的混合物,并在48小时后使它们暴露于新冠病毒。4天后,当他们检查动物的肺部组织发现,无论是单独使用一种单抗还是两种抗体的组合,预防性注射有效消除了病毒在肺部的复制,相比于对照组,病毒核酸的数量下降了2~5个数量级。

▲攻毒实验结果显示,S2E12和S2M11及其组成的“鸡尾酒”可以提供强大的保护,消除新冠病毒在动物体内的复制(图片来源:参考资料[1])

对于这两种强效抗体的作用机理,研究人员也做了详细的分析,使用冷冻电子显微镜(cryo-EM)确定了它们在分子水平上的作用。3D结构数据表明,S2E12和S2M11都可以识别新冠病毒刺突蛋白的受体结合域(RBD),竞争性地阻止宿主细胞ACE2受体与RBD相结合。

除了直接阻止病毒与受体的相互作用外,S2M11还可以将刺突蛋白锁定为无法结合受体的非活性构象,这意味着病毒将无法与细胞膜发生融合,导致无法入侵细胞。

▲S2M11与刺突蛋白三聚体相结合,将病毒锁定在无法结合受体的状态(图片来源:参考资料[1])

主导这项研究的是美国华盛顿大学(University of Washington)和专注于开发传染病疗法的Vir Biotechnology公司。不久之前,这支研究团队开发的一款中和抗体S309在体外实验中展现出了“广谱“抗冠状病毒潜力,目前基于S309的优化版本已经进入临床2/3期试验的评估。

研究人员在论文中指出,S2M11和S2E12的组合或它们与S309的混合物都可以对中和效能产生协同效应。由于独特、互补的作用机制,抗体“鸡尾酒”的不同配方将有助于中和多种不同的病毒突变体,从而控制病毒的传播,减少耐药性突变给临床应用带来的问题。

为确定安全性和有效性,此次研究报告的这两种新的强效中和抗体及其组合也还需要后续通过人体试验的验证。我们期待临床试验的结果带来更多好消息!

参考资料

[1] M. Alejandra Tortorici et al., (2020) Ultrapotent human antibodies protect against SARS-CoV-2 challenge via multiple mechanisms. Science. DOI: 10.1126/science.abe3354

[2] Ultrapotent antibody mix blocks COVID-19 virus attachment. Retrieved Nov. 23, 2020, from https://medicalxpress.com/news/2020-09-ultrapotent-antibody-blocks-covid-virus.html

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