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[转载]卢洪洲教授团队与中科院孙兵组合作描绘新冠突变体逃逸中和抗体的全局视图

已有 511 次阅读 2021-10-18 16:55 |个人分类:临床研习|系统分类:科研笔记|文章来源:转载

2021年10月14日,国际学术期刊Genome Medicine在线发表了时任上海市(复旦大学附属)公共卫生临床中心卢洪洲团队,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)孙兵团队及复旦大学基础医学院谢幼华团队的合作研究成果“Comprehensive mapping of binding hot spots of SARS-CoV-2 RBD-specific neutralizing antibodies for tracking immune escape variants”。该研究系统性揭示了新冠病毒(SARS-CoV-2)受体结合区域(RBD)主要中和抗体表位分类,并深入分析了新冠病毒逃逸中和抗体的自然突变热点,为监测新冠病毒突变体及预判疫苗、单抗药物以及血清学诊断的有效性提供关键科学依据和技术支持。

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)刺突糖蛋白的受体结合域(RBD)介导病毒与宿主细胞ACE2受体的结合,是中和抗体和疫苗研究的关键靶点,也是血清学检测的重要抗原。实现RBD关键抗原改变的有效监测和及时应对由其引发的免疫逃逸具有重要意义。虽然全世界的流行病学研究已经发现了大量的病毒基因组序列,并已通过GISAID计划以前所未有的速度共享,这些数据对于监控病毒的传播和理解其进化的机制是必不可少的。但是如何有效地从海量的流行病学数据中追踪到可能会引起免疫逃逸和抗原改变的逃逸毒株依然面临巨大挑战。目前缺少对RBD保护性抗原位点系统性的功能研究,对于引入突变可能导致抗体逃逸尤其是多个抗体逃逸的关键位点未被清楚认识,此外,造成RBD抗原漂移的分子机制依然尚未阐明,因此,截至目前科学家仍不能在新冠逃逸新变种迅速传播之前进行有效预警。

在本研究中,研究人员基于前期从新冠康复人群血浆中分离的93个RBD特异性抗体和已报道的抗体,利用丙氨酸扫描和表位竞争实验将RBD上保护性的抗原表位系统性分为四类,建立基于抗原表位的单抗盘,发现优势中和抗体主要识别第一类抗原表位;能交叉结合SARS-CoV-2及SARS-CoV的中和抗体主要识别第四类抗原表位,该类表位主要位于RBD core区域并显著影响RBD稳定性,在进化上相当保守,靶向该位置的交叉抗体可以限制病毒免疫逃逸。借助新冠数据共享平台,研究人员通过对每个RBD抗原位点上的抗体结合热点(hot spots)区域定向监测自然变异及组合突变对抗体逃逸的影响,发现四类抗原表位中均有自然变异病毒可以逃逸单克隆中和抗体,组合突变(如Beta株,又名 B.1.351)显著降低了大多数单克隆抗体的中和活性。单点突变部分影响康复患者外周血清中和活性,然而组合突变却明显降低康复患者外周血清中和活性,警惕我们组合突变的严重危害性。以上研究为现有疫苗、单抗药物以及血清学诊断的有效性提供了科学依据指明了优化方向。

孙兵研究员实验室博士后伊春艳和孙晓玉,卢洪洲教授团队林逸骁医生以及谢幼华教授团队博士后谷陈建为该成果的共同第一作者。孙兵研究员、卢洪洲教授、谢幼华教授以及凌志洋副研究员为本文共同通讯作者。特别感谢分子细胞中心分子生物学技术平台、化学技术平台、细胞分析技术平台以及复旦大学医学院BSL3实验室对本研究的大力协助。该项研究受到了国家自然科学基金委、科技部、中科院等经费支持。


a,来自4个新冠康复患者的93个RBD特异性抗体的中和活性b,利用单抗盘将抗原表位分为四大类 c, 抗原表位与中和活性的构效关系d,抗原表位与交叉识别SARS-CoV及SARS-CoV-2能力的构效关系e,单克隆中和抗体对天然变异毒株的中和能力f, 新冠康复患者外周血清对天然变异毒株的中和能力

  原文链接:https://doi.org/10.1186/s13073-021-00985-w



https://wap.sciencenet.cn/blog-279293-1308429.html

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