中國科研團(tuán)隊開發(fā)新冠中和抗體,率先在非人靈長類模型證實(shí)治療和預(yù)防潛力
文章發(fā)表頁面截圖(圖片來源:《自然》官網(wǎng))
● ● ●
中和抗體是一種治療性抗體,可以通過中和或抑制病原體的生物學(xué)活性來保護(hù)細(xì)胞免受侵害。憑借特異性和高親和力特點(diǎn),中和抗體能夠搶先與病毒刺突蛋白(S蛋白)結(jié)合,從而阻斷病毒與宿主細(xì)胞結(jié)合,病毒無法感染正常細(xì)胞,就很容易被免疫系統(tǒng)清除。中和抗體被國內(nèi)外科學(xué)界普遍認(rèn)為具有對抗新冠疫情的潛力。
2020年5月26日,國際權(quán)威期刊《自然》雜志發(fā)表中國科學(xué)院微生物研究所和君實(shí)生物合作研發(fā)的中和抗體臨床前研究成果。研究發(fā)現(xiàn)了兩種具有較強(qiáng)新冠病毒(SARS-CoV-2)特異性中和活性的特定人類單克隆中和抗體,其中代號為CB6的抗體在恒河猴動物實(shí)驗(yàn)中能夠顯著抑制病毒感染,顯示出治療和預(yù)防效果,具有進(jìn)行臨床轉(zhuǎn)化的價值。
該研究由中國科學(xué)院微生物研究所嚴(yán)景華團(tuán)隊、高福團(tuán)隊、王奇慧團(tuán)隊聯(lián)合中科院武漢病毒所、北京地壇醫(yī)院、解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學(xué)中心、國家疾病預(yù)防控制中心病毒病研究所以及君實(shí)生物等多個產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)和團(tuán)隊聯(lián)合攻關(guān)。其中,中國科學(xué)院微生物研究所嚴(yán)景華、高福、王奇慧,中國科學(xué)院武漢病毒研究所生物安全大科學(xué)中心袁志明,解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學(xué)中心傳染病治療研究中心王福生為通訊作者。
中科院微生物所研究員嚴(yán)景華博士介紹:“本次研究報告了兩株具有良好中和活性的單克隆抗體,其中代號為CB6的抗體在體外實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出更強(qiáng)的阻斷能力,不僅比宿主細(xì)胞受體的親和力高100~200倍以上,且與病毒結(jié)合區(qū)域高度重疊,使得病毒與宿主細(xì)胞結(jié)合的可能性大大降低。同時,我們還通過非人靈長動物實(shí)驗(yàn)顯示了CB6抗體的治療和預(yù)防能力,表明這一針對新冠病毒的候選藥物頗具前景,非常期待它在臨床試驗(yàn)中得到進(jìn)一步驗(yàn)證?!?/span>
在這項研究中,研究者使用了單細(xì)胞測序技術(shù),從恢復(fù)期患者外周血單個核細(xì)胞中(PBMC)分離出11個SARS-CoV-2中和性單克隆抗體(mAb),經(jīng)流式細(xì)胞技術(shù)(FACS)進(jìn)行阻斷試驗(yàn)分析,篩選出CA1、CB6兩種單克隆抗體,可特異性結(jié)合SARS-CoV-2刺突蛋白轉(zhuǎn)染的HEK293T細(xì)胞,兩者均在后續(xù)的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出良好的中和活性。
為進(jìn)一步測試抗體的治療與預(yù)防效果潛力,研究人員采用SARS-CoV-2感染恒河猴模型的方法,將9只恒河猴分為3組(對照組、預(yù)防組和治療組),其中對照組注射安慰劑,預(yù)防組在病毒感染前一天注射CB6抗體,治療組則在病毒感染后第1天和第3天注射同劑量CB6抗體。
結(jié)果顯示,在感染后的第4天,治療組的猴子病毒效價顯著降低,病毒滴度比對照組降低了約3個對數(shù),表現(xiàn)出明確的治療效果。同樣,在預(yù)防組中,研究人員在猴子感染新冠病毒后僅檢測到最低水平的病毒,病毒載量峰值不超過103 RNA 拷貝/mL,表明CB6中和抗體在SARS-CoV-2環(huán)境下具有很強(qiáng)的預(yù)防保護(hù)作用。
恒河猴動物實(shí)驗(yàn),感染后對照組、治療組及預(yù)防組咽拭子病毒滴度變化
值得注意的是,為了避免既往SARS病毒研究中出現(xiàn)的抗體依賴性增強(qiáng)(ADE)效應(yīng)(如急性呼吸道損傷等),研究團(tuán)隊對備選抗體進(jìn)行了Fc段改造,引入LALA突變,以降低其介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用(ADCC),降低急性肺損傷風(fēng)險。在動物實(shí)驗(yàn)中,治療組或預(yù)防組動物均具有完整的肺泡結(jié)構(gòu),表現(xiàn)出有限的病理肺損害,表明經(jīng)過工程化改造的CB6-LALA抗體在顯著抑制SARS-CoV-2病毒的同時,減少了感染相關(guān)的肺損傷。
此外,研究團(tuán)隊還對中和抗體進(jìn)行了晶體結(jié)構(gòu)解析,以進(jìn)一步了解其結(jié)合位點(diǎn)與抗病毒機(jī)制。結(jié)果發(fā)現(xiàn),CB6抗體能夠識別結(jié)合SARS-CoV-2受體結(jié)合域中的ACE2位點(diǎn)(SARS-CoV-2-RBD),從而干擾病毒與其受體之間的相互作用。
君實(shí)生物和中科院微生物所是全球范圍內(nèi)最早啟動新冠中和抗體研究的團(tuán)隊之一。早在疫情暴發(fā)之初,雙方就攜手抗疫投入到新冠中和抗體的基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)化工作中。目前,雙方利用各自優(yōu)勢平臺,已完成臨床申報所需的臨床前研究,用于GLP毒理研究和臨床批次的抗體工藝開發(fā)和GMP生產(chǎn)。此外,君實(shí)生物也與美國禮來制藥簽訂合作協(xié)議,雙方計劃于第二季度在中國和美國遞交臨床試驗(yàn)申請并啟動臨床研究。
君實(shí)生物首席運(yùn)營官馮輝博士表示:“基于公司在抗體研發(fā)全生命周期技術(shù)平臺方面的多年積累,我們對中科院微生物所篩選的候選抗體進(jìn)行多路并行開發(fā)。如《自然》雜志發(fā)表,其中一個候選抗體表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗新冠病毒的中和活性。我們期待和禮來制藥在第二季度推進(jìn)該抗體的臨床申請工作。君實(shí)生物將繼續(xù)加大研發(fā)力度,發(fā)揮自身在創(chuàng)新生物藥領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢,為中國乃至全球抗疫貢獻(xiàn)自己的力量?!?/p>