靶向筛选SARS样病毒广谱中和抗体

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

为了有效应对迅速产生的新冠变体，研究者试图寻找能够有效抑制多种沙贝病毒属病毒(Sarbecoviruses)的抗体和疫苗。目前已有一些研究直接从恢复期患者体内分离广谱中和抗体，大量的中和抗体库将为疫苗抗体理性设计、预防治疗提供更多的指导。近日，Nature Immunology在线发表了题为“Targeted isolation of diverse human protective broadly neutralizing antibodies against SARS-like viruses”的研究论文，研究者利用靶向供体筛选策略分离了大量沙贝病毒广谱中和抗体，在预防性实验中表现良好的保护效果。

研究者从三组人群COVID-19恢复期患者、mRNA疫苗接种者、接种mRNA疫苗的COVID-19恢复期患者筛选血浆。为了确定中和抗体应答宽度，研究者测试了血浆对沙贝病毒属不同病毒及新冠不同变异株的中和效力，接种疫苗感染者表现出更广的中和范围，同时对多种新冠变异株有效。值得注意的是，接种疫苗感染者血浆对SARS病毒也具有中和效力。因此研究者重点关注了具有交叉中和活性的两个接种疫苗感染者血浆。

利用刺突蛋白作为诱饵，进行单细胞流式分选，从中分离了107株单克隆抗体。大部分抗体都靶向RBD区域，针对1a和1b进化枝冠状病毒的抗体具有最广的交叉中和活性，但这些单克隆抗体仅有很少能够结合MERS等其他人冠状病毒刺突蛋白。

分析序列发现这些抗体重链IGHV3-30/1-46/1-69家族高度富集，体细胞高频突变的影响较小。因此这些广谱中和抗体主要由生殖系基因决定而与亲和力成熟关系不大。互补决定区CDR H3环区则高度富集IGHD2-15/3-22。

研究者发现这些抗体与冠状病毒RBD亲和力可达nM至pM级别，中和活性IC50也可达到0.05-4.9ug/mL。大部分的抗体对Alpha、Beta、Gamma、Delta乃至Omicron都能保持相当的中和效力。

这些抗体的广泛中和活性很可能与其识别的表位有关，研究者利用已知表位的抗体进行竞争性BLI试验，结果发现1型抗体主要靶向第4类表位，而2型抗体表位与复杂的RBD和非RBD区重合。研究者解析了抗体与RBD的三维结构，精确显示了抗体和抗原的分子互作模式。研究者也发现抗体Fab区域以1:1/1:2/1:3三种化学计量比结合，而且某些抗体Fab对刺突三聚体具有去稳定的作用。

1型抗体CDR H3具有高度一致的YYDSSG及突变形式YYDXXG基序，特别是S至R的突变对于抗体抵抗Omicron免疫逃逸至关重要。

研究者也选取了CC25.36、CC25.53和CC25.54三株抗体，进行了保护性试验，先给予小鼠抗体，再用SARS-CoV-2、SARS-CoV-1和SHC014感染小鼠，结果表明抗体组能够有效保护小鼠免受三种病毒感染。