北大/昌平实验室联合团队最新成果,将为抗新冠病毒添新药!

自新冠病毒奥密克戎变异株出现以来 , 其子代变异株井喷式涌现 , 并呈现出“趋同演化”的趋势 , 大量中和抗体药物和康复者血浆已经被逃逸 , 给新冠疫情的防控带来了十分严峻的考验 。 “趋同演化”现象形成机制以及演化终点亟需深入探究 。
北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)、北京昌平实验室曹云龙/谢晓亮课题组联合中国食品药品检定研究院王佑春课题组于2022年12月19日在《自然》杂志在线发表了题为“ImprintedSARS-CoV-2humoralimmunityinducesconvergentOmicronRBDevolution”的研究论文 , 系统地探究了新冠病毒受体结合域(RBD)“趋同演化”的机制 , 并前瞻性地对病毒未来突变演化方向进行了预测 , 为广谱疫苗和抗体药物的设计与研发提供了宝贵的理论与数据支持 。
研究人员对不同免疫背景人群中分离得到的抗体进行了大规模中和测定和逃逸图谱表征 , 发现病毒趋同进化产生的变异株几乎逃逸了目前所有中和抗体药物、疫苗接种者或康复者血浆 , 包括BA.5突破感染者血浆 。 并且 , 由于“免疫印迹”现象的存在 , 奥密克戎亚型变体突破感染后产生的抗体多样性逐渐降低 , 特别是BA.5突破感染 , 这提示基于BA.5变异株研发的疫苗加强针不能对新出现变异株产生良好的交叉防感染保护效果 。 另外 , 研究者基于抗体的大规模中和测定和逃逸图谱表征的数据建立了一个计算模型 , 对病毒演化方向进行了合理预测 。 尽管这些新突变株 , 特别是其中的XBB、BQ.1.1和CH.1.1等支系具有前所未有的免疫逃逸能力 , 作者团队此前筛选出的广谱中和抗体药物组合SA55+SA58 , 特别是SA55 , 仍然强效中和所有主要突变株和未来短期内可能流行的突变株 , 且能同时具有治疗和预防作用 , 是目前唯一已知能够高效中和所有新突变株的 , 处于临床阶段的药物抗体 , 相关论文此前于12月初发表于知名生命科学期刊CellReports 。 该抗体具有广谱中和能力强、将很难被未来变异株逃逸、半衰期长等特征 , 将特别适用于不适合接种疫苗的老年人、免疫缺陷人群等群体的防护 。
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本研究最早于2022年9月16日在线发布于bioRxiv预印本平台 , 是世界首篇系统性研究新冠病毒“趋同演化”机制 , 预测病毒进化方向的研究论文 , 在国际学术界引起了广泛关注 。
病毒的持续突变演化使得多种较高增长优势的变异株陆续涌现 , BA.2.3.20、BA.2.75.2及其支系 , 乃至最近出现的BQ.1.1和XBB等变异株相比于BA.5都具有更高的增长优势 。 尽管它们的进化过程各不相同 , 处于奥密克戎的不同支系 , 但其受体结合结构域(RBD)上的突变都集中于R346、K356、K444、V445、G446、N450、L452、N460、F486、F490、R493和S494等位点 , 呈现出“趋同演化”的趋势(图1) 。
图1奥密克戎亚型变体RBD蛋白携带的突变
中和测定的数据提示“趋同演化”产生的变异株具有极强的逃逸能力 , 绝大多数中和抗体药物都被以XBB为代表的变异株逃逸(图2) , 包括此前已初步进入国内市场的阿斯利康公司Evusheld(“恩适得”)预防抗体药物 。 由于此类新突变株的流行 , 美国FDA也取消了礼来公司Bebtelovimab(贝特洛韦单抗)的使用授权 。 唯一的例外是作者团队开发的SA55抗体 , 它是目前唯一对包括XBB和BQ.1.1等在内的所有突变株仍旧有效的进入临床阶段的抗体药物(图3) 。
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图2奥密克戎亚型对中和抗体药物的逃逸情况
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