北大謝曉亮(liàng)及合作者 Cell 發表新冠病毒中和(hé)抗體研究結果，單細胞測序技術助力新冠病毒抗體研發
丁香學(xué)術昨天頭條解讀了深圳市第三人民醫院劉磊院長(cháng)，中國(guó)科學(xué)院高(gāo)福院士，中國(guó)科學(xué)院天津工業生物技術研究所高(gāo)峰副研究員等團隊聯合于 5 月 13 日在 Science 雜志發表的(de)論文：A noncompeting pair of human neutralizing antibodies block COVID-19 virus binding to its receptor ACE2。報告了 從一(yī)名康複患者中分離(lí)出的(de)人源單克隆抗體，能有效阻斷病毒與細胞受體 ACE2 結合，顯示出強大的(de)中和(hé)能力。
今天新冠抗體研發又傳來喜訊，2020 年(nián) 5 月 18 日，北京大學(xué)北京未來基因診斷高(gāo)精尖創新中心（ICG）主任謝曉亮(liàng)團隊領銜多家合作單位在 Cell 雜志發文：Potent neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 identified by high-throughput single-cell sequencing of convalescent patients’ B cells。 利用高(gāo)通量單細胞 RNA 和(hé) VDJ 測序技術，從恢複期患者的(de)抗原富集 B 細胞中快速鑒定出新冠病毒中和(hé)單克隆抗體（mAb）。在對 hACE2 轉基因小鼠的(de)感染實驗中，也證實該抗體較強的(de)治療和(hé)預防效果。證明了通過高(gāo)通量單個 B 細胞測序技術可(kě)有效地(dì)發現人源中和(hé)單克隆抗體，以應對大流行性傳染病。
圖片來源于 Cell
丁香學(xué)術将對本文進行詳細解讀，側重單細胞技術在新冠抗體研發種的(de)應用，并将對兩個團隊的(de)結果進行簡單對比。
研究內(nèi)容
圖片來源于 Cell
圖片來源于 Cell
預防組，在病毒感染前 24 h 向 hACE2 轉基因小鼠腹腔注射體重為(wèi) 20 mg/kg 的(de) BD-368-2，檢測預防效果。治療組，在感染後 2 h 內(nèi)注射 BD-368-2 20mg/kg。陰性對照，在感染後 2 小時注射 20 mg/kg 抗 H7N9 病毒 IgG1 抗體 HG1K。 結果顯示，BD-368-2 在感染前後均能大大改善感染小鼠的(de)生理(lǐ)狀況。此外，通過 qRT-PCR 分析感染 5 天後小鼠的(de)肺病毒載量，發現在病毒感染前注射 BD-368-2 可(kě)以完全抑制新冠病毒。說明 BD-368-2 在體內(nèi)表現出較高(gāo)的(de)治療和(hé)預防效果。
圖片來源于 Cell
最後，研究人員還解析了一(yī)個中和(hé)抗體 BD-23 與新冠病毒 S 蛋白三聚體複合物的(de)冷凍電鏡結構，表明其表位與 RBD/ACE2 的(de)結合基序重疊。此外，基于新冠病毒和(hé) SARS-CoV 之間的(de)高(gāo)度保守性，研究人員還證明了通過抗體的(de) CDR3 區域，可(kě)以直接從大型抗原結合克隆型文庫中選擇有效的(de)中和(hé)抗體治療新冠病毒感染。
圖片來源于 Cell
綜上所述，該研究的(de)體外實驗和(hé) hACE2 轉基因小鼠實驗結果表明，所鑒定的(de)中和(hé)抗體 BD-368-2 可(kě)能提供一(yī)種有效的(de)治療和(hé)預防解決方案。目前使用 BD-368-2 的(de)臨床試驗正在進行之中。而高(gāo)通量單細胞測序技術在本研究中的(de)應用也可(kě)以擴展到新冠病毒以外的(de)其他傳染病，并可(kě)作為(wèi)在未來傳染性疾病大流行期間，快速發現中和(hé)單克隆抗體的(de)技術儲備。
兩項結果重點指标對比
此次，高(gāo)福等人分離(lí)的(de)抗體 B38、H4 與謝曉亮(liàng)等人分離(lí)的(de) BD-368-2 均為(wèi)人源中和(hé)單克隆抗體，兩家團隊都是獲得 nM 級别的(de)人源中和(hé)抗體。體外實驗和(hé)動物試驗均表明，具有良好的(de)治療和(hé)預防效果。
延伸閱讀
單細胞測序（Single-Cell Sequencing) 技術即從單個細胞水平上對基因組進行測序，對于識别細胞的(de)類型、功能以及特定細胞狀态的(de)變化和(hé)變異至關重要。近年(nián)來，随着對技術的(de)不斷完善和(hé)改進，已廣泛應用于神經生物學(xué)，癌症生物學(xué)、病原生物學(xué)等多個領域。 衆所周知，新冠病毒的(de)出現讓人們意識到病毒疫苗和(hé)抗體研發并非一(yī)蹴而就。從實驗室研發到動物試驗再到人體臨床試驗，需要一(yī)段較長(cháng)的(de)時間來驗證其安全性和(hé)有效性。因此，以創新性思維開發新技術新方法，簡化疫苗和(hé)抗體的(de)制備流程将大大縮短(duǎn)其研發周期。 此次，謝曉亮(liàng)團隊及其合作者運用高(gāo)通量單細胞測序技術，在不到三個月的(de)時間裏就篩選到了中和(hé)抗體并進行了動物實驗，讓我們看到了戰勝新冠病毒的(de)曙光。同時，我們也期待在将來還有更多的(de)新技術新思維，運用到病毒疫苗抗體或其他治療和(hé)預防的(de)研究中，幫助人類徹底戰勝病毒。
