抑制新冠病毒的“精锐士兵”现身!

发布时间:2020-03-29

如果说病毒是袭击人体的生化武器的话,抗体就是捍卫人体免疫力的士兵。在人体的血浆总蛋白中,约20%为抗体。抗体可随血液的流动,在全身持续不断地“巡视”入侵的病毒,并抑制、清除病毒。

“不同的抗体,打击病毒的能力不同。如果能找到抑制病毒的精锐士兵,并且获得这些士兵的遗传密码,就能复制成百上千的士兵,消灭病毒。”清华大学医学院教授张林琦说。 

3月29日,清华大学医学院张林琦教授接受科技日报记者采访时表示,他领衔的团队与深圳市第三人民医院张政教授团队,从新冠肺炎康复者的血液B淋巴细胞中,分离出206株抗新冠病毒的单克隆抗体及其编码基因,这些抗体能特异识别病毒表面蛋白的关键靶位,以阻止病毒进入人体细胞。

近日,该成果发表于预印本平台bioRxiv。 

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找到了新冠病毒入侵人体的关键“钥匙”和“锁”

血液B淋巴细胞是体内产生和分泌抗体的专职细胞,在抗击感染、肿瘤和自身免疫疾病过程中发挥关键作用。

人体接种疫苗后所诱导产生的保护性免疫反应,大多数得益于B细胞所分泌出来的针对病原体的抗体,特别是具有中和能力的抗体。

“有的抗体能识别病毒的腿,有的能识别病毒的心脏,能识别病毒心脏的抗体,会对病毒形成致命打击。”清华大学医学院教授张林琦告诉科技日报记者,新冠疫情发生后,他带领团队一边寻找新冠病毒入侵人体细胞的“钥匙”,一边尝试如何找到血浆中的单克隆抗体,阻断病毒的钥匙打开受体细胞的大门。

而当时正在深圳唯一一家新冠肺炎定点收治医院、深圳市第三人民医院收治病人的张政,也在思考如何分离单克隆抗体救治危重病人。

大年年初一凌晨0时41分,当张政给张林琦发去拜年短信后,两人一拍即合,决定尝试从新冠肺炎康复期患者的血浆中分离单克隆抗体。

张政团队将康复患者的血液B淋巴细胞进行提取、分析,筛选、分离206株抗新冠病毒的单克隆抗体及其编码基因,张林琦团队则分析哪些抗体能与病毒蛋白结合,从而阻断其与人体受体细胞的结合。

2月中下旬,清华大学生命学院王新泉课题组和张林琦团队,解析了新型冠状病毒表面刺突糖蛋白受体结合区(以下简称RBD)与人体受体血管紧张素转化酶2(以下简称ACE2)的晶体结构,准确定位出新冠病毒RBD和受体ACE2的相互作用位点,阐明了新冠病毒刺突糖蛋白介导细胞侵染的结构基础及分子机制。

“这相当于找到了病毒进入细胞的关键 ‘钥匙’,和打开细胞受体蛋白的 ‘锁’。”张林琦说。

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清华大学医学院张林琦教授团队,清华大学供图 

将筛选最优秀抗体、推进动物试验

找到了新冠病毒入侵人体的关键“钥匙”和“锁”,为抗体的作用分析提供了明确的靶标。张林琦和张政团队利用高精尖的抗体分析技术、抗体分离技术和抗体评估技术,开始尝试将抗体与RBD结合,结果很快有了此次最新的研究发现。

“在首批试验的20株单克隆抗体及其编码基因中,其中有两株抗体表现出强大的抗新冠病毒能力,可以将新冠病毒S蛋白受体结合域(RBD)与人细的血管紧张素转化酶2(ACE2)的结合降低99.2%和98.5%。”张政告诉科技日报记者。

“这些抗体展示了高效的中和能力,它们能率先与病毒结合,阻断病毒与受体的结合,将病毒阻断在人体细胞之外,继而被免疫系统消灭,降低或者消除新冠病毒的感染能力。”张林琦说,这一发现意味着在抗体里找到了抑制病毒的精锐士兵,并且获得了这些士兵的遗传密码,这就为复制成百上千的士兵,消灭病毒提供了基础,也可以减少对康复者血浆的依赖。

目前,两支团队正在与王新泉团队合作,针对这些抗体开展系统的结构和功能研究,筛选最优秀的抗体,全力推动大规模生产、临床前动物研究和后续的临床应用开发,为治疗和预防新冠肺炎提供强有力的医学干预手段。

“抗体作用体内的位点与很多,RBD只是其中之一,有的抗体也具有中和病毒活性的作用,不同的抗体,作用的点位也不同,抗体之间,可能还有协同作战的能力。所以我们也希望对抗体的结构和功能有全面系统的了解。”王新泉说。

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深圳市第三人民医院张政教授,清华大学供图

同时,深圳市第三人民医院和清华大学也正在全力推进抗新冠病毒单克隆抗体的研发,尽快实施动物体内的安全性和保护性评估,开展人体临床试验和推向临床应用。

目前,多国科学家正在研发新冠肺炎疫苗,张林琦认为,抗体的发现可以为疫苗的设计提供精准的靶标,“当然,这还有赖于进一步的临床验证。”

同时,全球已经有很多文章在描述病毒正在发生变异。张林琦介绍,目前,RBD与ACE2区域的基因变异较少,而团队也正在筛选更多的克隆体抗体以应对病毒的变异。 

(来源:科技日报)