聯(lián)系我們
摘要
近日，中國醫學(xué)科學(xué)院系統醫學(xué)研究院/蘇州系統醫學(xué)研究所、十堰市太和醫院、美國德克薩斯大學(xué)和軍事醫學(xué)研究院聯(lián)合普健生物(武漢)科技有限公司等研究人員合作在國際知名期刊《eBioMedicine》（IF：11.205）發(fā)表了題為“Identification of an immunogenic epitope and protective antibody against the furin cleavage site of SARS-CoV-2”的研究論文。研究發(fā)現在SARS-CoV-2的S蛋白中，“PRRA”氨基酸的存在不僅能產(chǎn)生Furin切割位點(diǎn)，還能在COVID-19患者中產(chǎn)生免疫原性表位，引發(fā)抗體反應。并且，一種針對該表位的抗體可以在小鼠體內抵抗SARS-CoV-2感染。
?
SARS-CoV-2在spike蛋白的S1和S2結構域之間有一個(gè)獨特的4個(gè)氨基酸(aa 681-684, 縮寫(xiě)PRRA)插入，這創(chuàng )造了一個(gè)潛在的TMPRSS2/Furin裂解位點(diǎn)。本研究發(fā)現SARS-CoV-2的Furin蛋白酶切位點(diǎn)可以增強病毒的傳染性，并且無(wú)論胰蛋白酶是否存在都可以介導細胞膜融合，從而增強病毒入侵細胞的能力。雖然目前已有多個(gè)團隊開(kāi)展新冠的研究，但是相關(guān)的免疫原性表位和針對該位點(diǎn)的人類(lèi)抗體篩選的報道卻較少。
本研究基于生物信息學(xué)預測和動(dòng)物模式驗證，鑒定了一個(gè)重疊于Furin切割位點(diǎn)的免疫原性表位，該表位可以檢測COVID-19患者的抗體，能對新冠患者進(jìn)行特異性診斷，并在小鼠模型中引起強烈的抗體反應。同時(shí)能從COVID-19患者外周血單核細胞中鑒定出高親和力單克隆抗體；該抗體可直接結合Furin裂解位點(diǎn)，在小鼠模型中預防SARS-CoV-2感染。
結果展示
本研究通過(guò)對Furin切割位點(diǎn)的免疫原性表位和保護性抗體進(jìn)行分析鑒定，結果表明人體免疫系統能夠對SARS-CoV-2的獨特進(jìn)化做出反應，為COVID-19的診斷和治療提供了新的思路。
Fig 1：SARS-CoV-2的S蛋白B細胞表位的預測與鑒定。S672-691肽在COVID-19患者的血清中具有最強的抗體反應性
Fig 2：抗S672-691肽單克隆抗體可抑制SARS-CoV-2感染
面對疫情，我們做了哪些事？
自新冠疫情爆發(fā)3年以來(lái)，普健生物依托自身技術(shù)優(yōu)勢展開(kāi)對新冠病毒追蹤研究，聯(lián)合合作單位進(jìn)行全方位的探研。
2021年06月19日聯(lián)合蘇州系統醫學(xué)研究所程根宏課題組發(fā)表題為（Small Methods,IF=15,《Methods to Identify Immunogenic Peptides in SARS-CoV-2 Spike and Protective Monoclonal Antibodies in COVID-19 Patients》），該研究不僅發(fā)現了新的新冠病毒抗原表位和中和抗體，也建立了一種有效的新冠病毒抗原表位和中和抗體篩選的方法。
2022年05月17日聯(lián)合中國醫學(xué)科學(xué)院/蘇州系統醫學(xué)研究所研究團隊發(fā)表題為(Cell&Bioscience,IF=9.584,《Antibody engineering improves neutralization activity against K417 spike mutant SARS-CoV-2 variants》)，該研究通過(guò)抗體工程技術(shù)對R3P1-E4抗體的關(guān)鍵氨基酸位點(diǎn)進(jìn)行突變，并通過(guò)實(shí)驗檢測發(fā)現改造后的R3P1-E4抗體針對K417位點(diǎn)突變的SARS-CoV-2突變株中和活性明顯提高，說(shuō)明結合晶體結構解析和抗體工程的抗體改造方法可能可以作為新型新冠病毒抗體開(kāi)發(fā)的新策略。
以及本篇所及（eBioMedicine,IF=11.205,《Identification of an immunogenic epitope and protective antibody against the furin cleavage site of SARS-CoV-2》），本研究發(fā)現在SARS-CoV-2的S蛋白中，“PRRA”氨基酸的存在不僅能產(chǎn)生Furin切割位點(diǎn)，還能在COVID-19患者中產(chǎn)生免疫原性表位，引發(fā)抗體反應。
普健生物專(zhuān)注于對重組蛋白和抗體產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和定制服務(wù)，在協(xié)同科學(xué)家們開(kāi)展新冠病毒研究的三年中，持續對新冠相關(guān)蛋白以及中和抗體進(jìn)行了追蹤研究及重組表達，通過(guò)一系列實(shí)驗，積累大量實(shí)驗數據。
中和抗體
當前，我國新冠肺炎疫情防控措施不斷優(yōu)化調整，特別是取消核酸、行程碼下線(xiàn)、不再統計陽(yáng)性確診等等一系列政策的施行，為大家的出行、生活提供了良好環(huán)境，這是基于奧密克戎病毒的致病性不斷減弱而做出的科學(xué)判斷，但病毒的傳播力仍然很強，感染新冠病毒的風(fēng)險也在悄然增加，目前針對新冠病毒肺炎治療，中和性抗體亦是早期抗病毒治療的核心。
中和抗體通過(guò)與新冠病毒的S蛋白結合，可以有效阻止新冠病毒感染細胞。不但可以用于治療新冠患者，同時(shí)也能夠作為預防性療法，給易感高危人群提供被動(dòng)免疫能力。與疫苗相比，它的優(yōu)勢在于接受注射后生效時(shí)間較疫苗更短，并且對某些不能對疫苗產(chǎn)生足夠免疫應答的人群（包括一些老年人和免疫系統受到抑制的患者）同樣有效。
Fig3.BA.2 ,BA.3,BA.4/BA.5 Spike RBD binds with different antibodies
相關(guān)病毒蛋白
新冠病毒(SARS-Cov-2)結構蛋白主要有四種：刺突蛋白(Spike protein,S蛋白)，核衣殼蛋白(Nucleocapsid,N蛋白)，膜蛋白(Membrane protein,M蛋白)，包膜蛋白(Envelope protein,E蛋白)。其中S蛋白有兩個(gè)活性單位：S1和S2，受體結合位點(diǎn)(RBD)位于S1上；它以三聚體的形式組成病毒粒子外膜表面的刺突，其主要功能是識別宿主細胞表面受體，介導與宿主的細胞，是病毒傳播的關(guān)鍵。普健生物基于自身五大蛋白表達平臺（哺乳動(dòng)物細胞、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、酵母、昆蟲(chóng)細胞）針對新冠病毒相關(guān)蛋白以及突變株進(jìn)行重組表達。
普健生物聯(lián)合法國ProteoGenix團隊專(zhuān)注于重組蛋白和抗體產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和定制服務(wù)，三年來(lái)持續對每一代病毒突變體蛋白以及數十種中和抗體進(jìn)行了追蹤研究工作。我們圍繞新冠系列,研發(fā)近400個(gè)蛋白，抗體以及相關(guān)Elisa試劑盒。
參考文獻：
【1】Wu, F., et al., A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Nature, 2020. 579(7798): p. 265-269.
【2】Tongqing Zhou et al. Structural basis for potent antibody neutralization of SARS-CoV-2 variants including B.1.1.529. Science, 2022, doi:10.1126/science.abn8897.
【3】Efficacy of Antibodies and Antiviral Drugs against Omicron BA.2.12.1, BA.4, and BA.5 Subvariants
【4】科技部關(guān)于發(fā)布新型冠狀病毒中和抗體產(chǎn)品研發(fā)應急項目申報指南的通知
【5】Mangalmurti N , Hunter C A . Cytokine Storms: Understanding COVID-19[J]. Immunity, 2020.
【6】Efficacy of Antibodies and Antiviral Drugs against Covid-19 Omicron Variant
【7】Broadly neutralizing antibodies overcome SARS-CoV-2 Omicron antigenic shift
【8】An infectious SARS-CoV-2 B.1.1.529 Omicron virus escapes neutralization by several therapeutic monoclonal antibodies
