北大谢晓亮团队利用单细胞测序技术筛选新冠有效抗体

中和抗体由人体免疫系统产生,可以有效阻止病毒感染细胞。“目前,动物实验已证明该团队的中和抗体有望成为治疗新冠肺炎强效药,同时也可提供短期预防。这是科学抗疫的一个重要阶段性成果。”北京大学在官方微信中表示。

谢晓亮教授同时向第一财经记者指出,并不是所有的中和抗体都能够制成强效药。“中和能力强的中和抗体才能有效预防和治疗疾病。”他说道。

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抗体疗法具备多种优势,能够同时用于治疗和预防;与痊愈病人血清相比,抗体可以通过工程化实现药物量产,从而保证临床大量应用。

以病毒表面蛋白为靶向的人源单克隆抗体越来越显著地表现出它们在用于治疗艾滋病、埃博拉以及MERS等传染性疾病时的疗效和预防功效;并且它们的安全性和有效性已经通过多项临床试验被验证。

北大方面透露,药明生物正在为临床实验生产GMP级的药物,预计七月完成。由于国内病人数量很少,临床实验将在北京丹序药业有限公司协调下,在澳大利亚等国家进行。

在等待新冠疫苗的过程中,科学家们没有停止对新药探索的脚步。最有希望在疫苗到来前研制成功,并有效预防治疗新冠肺炎的是抗体药物。

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目前,谢晓亮团队及其合作者正积极推进临床实验。在文章发表前,谢晓亮曾对第一财经记者表示:“中和抗体将成为战胜疫情的强效药。我们已经展开的动物实验初步结果良好,现在我们要筛选出最优的药物。如果疫情冬天反复,我们的中和抗体届时可能已经问世。”

在确保安全性和有效性的前提下,疫苗才能进行生产。

由华人科学家唐南珊博士领导的位于美国加州圣迭戈的生物制药公司Ansun正在尝试将一种在研的治疗病毒性呼吸道系统疾病的广谱抗病毒药物来用于新冠肺炎的治疗。

通过上述高通量细胞测序,研究人员从筛选出的8558种病毒蛋白结合抗体序列中,找到了14株高活性的中和抗体,其中最有效的是一种名为BD-368-2的中和抗体。

研制新冠强效药的重要进展

免疫学家,清华大学医学院院长,清华大学免疫研究所所长,中国科学院院士董晨评论道:“这项工作通过最前沿的高通量单细胞测序技术筛选出优质中和抗体,结合动物模型,证实其优异的抗病毒能力,能够替代康复血浆疗法和克服其缺陷,为新冠病人,尤其是重症病人的治疗提供利器,具有重要的科学和实用价值。”

从8000多个抗体的筛选结果

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谢晓亮团队论文指出,康复期患者的血浆当中包含了由适应性免疫反应产生的中和抗体,把中和抗体用作治疗手段时,对新冠轻症和重症的患者都有明显的临床症状改善。但是由于不能大规模地生产血浆,因此血浆疗法的用途受到限制。

该研究报告了通过高通量单细胞RNA和来自60名康复期患者的抗原富集B细胞的VDJ测序对新冠中和抗体的快速鉴定。

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研究人员表示,从康复者血浆中的记忆性B细胞分离出的中和单克隆抗体(mAb)由于能够大规模生产并且有效改善症状,因此可以作为有前途的治疗新冠的干预手段。

BD-368-2在感染新冠的人源受体hACE2转基因小鼠中也显示出强大的治疗和预防功效。此外,中和抗体与刺突-胞外域三聚体的3.8 冷冻电镜结构显示该抗体的表位与ACE2结合位点重叠。总之,该研究表明可以通过高通量单B细胞测序有效地发现人中和抗体,以应对大流行性传染病。

5月17日,北京大学北京未来基因诊断高精尖创新中心(ICG)主任谢晓亮团队领衔多家合作单位,在《细胞》(Cell)杂志在线发表了一篇题为《通过康复患者B细胞的高通量单细胞测序鉴定针对新冠的有效中和抗体》的论文,利用高通量单细胞测序技术,研究团队从新冠肺炎康复期患者血浆中成功筛选出多个高活性中和抗体。论文的共同通讯作者为谢晓亮、秦川、秦成峰、金荣华。

目前尚未观察到新冠病毒血清型有所改变,疫苗抗体对病毒的中和能力没有减弱。武汉病毒所研制新冠疫苗也即将进入临床试验。

利用先进的单细胞测序技术,中国研究团队在不到三个月的时间,就从康复期病人的血液中成功筛选到了针对新冠肺炎病毒的中和性抗体。临床前的动物试验结果显示,该抗体分子能有效地抑制和短期预防新冠病毒的感染。

然而尽管具有优势,但从人类记忆性B细胞当中筛选出有效的中和单克隆抗体通常是一个漫长又费力的过程,这在应对全球公共卫生紧急情况时并不理想。为此,研究人员找到了一种快速有效的方法来筛选新冠病毒当中的单克隆抗体。

谢晓亮单细胞测序中和抗体新冠药物

与传统方法不同,高通量单细胞获得的大规模数据能够在体外抗体表达之前,帮助研究人员观察B细胞克隆型富集的情况,并根据观察到的克隆型细胞数计算其富集程度。研究人员认为,富集的B细胞克隆型更有可能产生高亲和力的结合新冠病毒的中和抗体。

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