中和SARS-CoV-2抗体的共同分子特征被发现,增强了

- 编辑:大众自然网 -

中和SARS-CoV-2抗体的共同分子特征被发现,增强了

中和SARS-CoV-2抗体的共同分子特征被发现,增强了

这些发现支持了许多用于对付新冠病毒的疫苗策略。

由斯克里普斯研究所的科学家领导的一个小组发现,在许多中和SARS-CoV-2的人类抗体中发现了一个共同的分子特征。SARS-CoV-2是导致COVID-19的冠状病毒。

科学家们的研究发表在今天(2020年7月13日)的《科学》杂志上,他们回顾了过去几个月他们的实验室和其他人在COVID-19恢复期患者身上发现的近300个抗sars - cov -2抗体的数据。他们指出,这些抗体的一个子集在中和病毒方面特别有效。这些强效抗体都部分由同一抗体基因,IGHV3-53编码。

科学家们使用了一种被称为x射线晶体学的强大工具,对附着在SARS-CoV-2目标部位的两种抗体进行成像。这种相互作用的原子结构细节应该对疫苗设计者有用,对希望开发针对SARS-CoV-2相同位点的抗病毒药物的科学家也有用。

先前的研究表明,IGHV3-53编码的抗体通常存在于健康人的血液中,至少是少量存在。因此,研究结果给人们带来了希望,即使用疫苗来提高这些一直存在的抗体的水平,将能充分保护人体免受病毒的侵袭。

这种抗体在COVID-19患者的研究中经常被分离出来,现在我们可以了解其与SARS-CoV-2相互作用的结构基础,结构生物学汉森教授、斯克里普斯研究所综合结构和计算生物学系主任伊恩·威尔逊说。

本研究为新冠肺炎有效疫苗的设计提供了重要启示。斯克里普斯研究所免疫学和微生物系的联合主席、教授丹尼斯·伯顿博士说。

这项研究主要是由威尔逊和伯顿实验室以及著名的非营利性疫苗研究组织IAVI的斯克里普斯中和抗体中心合作完成的。

迄今为止,SARS-CoV-2已经感染了全世界1200多万人,造成50多万人死亡,此外还造成了广泛的社会经济混乱和破坏。开发一种有效的疫苗来阻止大流行是目前世界公共卫生的首要任务。

虽然几种潜在的疫苗已经进入临床试验阶段,但科学家们还没有完全了解确定保护性抗体反应的分子特征。在新的研究中,科学家们朝着这个目标迈进了一大步。

该团队首先分析了从COVID-19患者身上分离出的294种不同的sars - cov -2中和抗体;过去几个月的流血事件抗体是免疫细胞b细胞中产生的y形蛋白质。每个b细胞制造一种特定的抗体类型,或克隆,由细胞内一种独特的抗体基因组合编码。科学家们发现,一种名为IGHV3-53的抗体基因是294种抗体中最常见的基因,编码了其中约10%的抗体。

科学家们还注意到,在他们的研究中,ighv3 -53编码的抗体包含一个异常短的CDR H3环变异,这通常是一个关键的目标结合元素。然而,与IGHV3-53未编码的其他抗体相比,这些抗体对SARS-CoV-2非常有效。

一个强有力的反应

IGHV3-53抗体还有另一个特性,这表明增加它们的数量将是一种SARS-CoV-2疫苗的一个很好的、可以实现的目标:它们似乎只比最初在健康人血液中少量循环的版本发生了微小的变异。

正常情况下,当遇到适合它们的病毒时,b细胞就会被激活,并开始增殖并突变部分抗体基因,以产生新的b细胞,使其抗体更适合病毒目标。亲和力成熟所需的突变越多。在产生病毒中和抗体的过程中,疫苗就越难产生相同的过程。

幸运的是,在研究中发现的IGHV3-53抗体似乎经历了很少或没有亲和成熟,但已经非常有效的中和病毒—这暗示疫苗可能能够相对容易地诱发这些强效中和剂的保护性反应。

冠状病毒已经存在了几百到几千年,可以想象我们的免疫系统已经进化到我们携带这样的抗体,可以立即做出强有力的反应,也就是说,威尔逊说。

疫苗制造商地图,临床试验测量

wilson&o的团队使用高分辨率x射线晶体学成像两种不同的IGHV3-53抗体结合到他们的目标SARS-CoV-2。这个靶点称为受体结合位点,是病毒靶点上的一个关键结构。通常与人体细胞上的受体连接以开始细胞感染过程的蛋白质。许多中和SARS-CoV-2的抗体似乎是通过阻断病毒受体连接来实现的。

我们能够揭示这些ighv3 -53编码抗体的独特结构特征。促进其高结合亲和力和特异性的SARS-CoV-2受体结合位点的特征;该研究的共同第一作者、威尔逊实验室的博士后研究助理孟Yuan博士说。

详细的原子尺度结构数据应该会引起疫苗设计者和药物开发者的兴趣。此外,这组科学家说,识别出ighv3 -53编码的抗体是COVID-19免疫反应的关键元素,这表明这些抗体的水平可能有助于在正在进行的和未来的疫苗试验中作为成功的间接标志。

# # #

参考文献:针对sars - cov -2的共享抗体反应的结构基础作者:bb0 Yuan, Liu Hejun, Nicholas C. Wu, chang chun D. Lee, Xueyong Zhu, Fangzhu, Huang Deli, Yu Wenli, Hua Yuanzi, Henry Tien, Thomas F. Rogers, Elise Landais, Devin Sok, Joseph G. Jardine, Dennis R. Burton和Ian A. Wilson, 2020年7月13日,Science。

DOI: 10.1126 / science.abd2321

针对sars - cov -2共享抗体反应的结构基础是由第一作者孟Yuan,刘贺军,和Nicholas Wu,所有的威尔逊实验室;李昌春、朱雪勇、赵方柱、黄德利、余文丽、华元子、田亨利、托马斯·罗杰斯、丹尼斯·伯顿和伊恩·威尔逊,这些都是斯克里普斯的研究;还有IAVI的Elise Landais, Devin Sok和Joseph Jardine。

这项研究由美国国立卫生研究院(K99 AI139445, UM1 AI44462)、比尔和梅林达·盖茨基金会(OPP1170236)和IAVI资助。


中和SARS-CoV-2抗体的共同分子特征被发现,增强了