新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)導(dǎo)致的疾病(COVID-19)已經(jīng)導(dǎo)致全球840萬人感染、45萬人病死;仍然在以每天10萬新增確診的速度增長,6月17日更是新增17萬病例。
(圖源:www.arcgis.com;截圖Hanson臨床科研)
盡管醫(yī)學(xué)科學(xué)家們一直在努力,尋找治療新冠病毒感染的方法;但到目前為止,僅僅發(fā)現(xiàn)地塞米松能夠降低患者病死率,而之前寄以厚望的瑞德西韋則只有一點(diǎn)點(diǎn)療效。
中和抗體可以直接使病毒失去活性,所以成為研發(fā)的熱點(diǎn);而醫(yī)生科學(xué)家預(yù)期最有效的治療策略即為抗病毒聯(lián)合中和抗體。
但面對(duì)新冠病毒這一新的病毒,科學(xué)家對(duì)其抗體了解仍然太少。研究新冠康復(fù)者血漿中的抗體水平及其抗病毒效能就顯得尤為重要。
Nature雜志發(fā)表了美國洛克菲勒大學(xué)分子免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)室的重磅文章,研究發(fā)現(xiàn)康復(fù)者抗體滴度普遍不高,但從個(gè)別患者體內(nèi)分離出了極高抗病毒效能的中和抗體。
該研究的題目是“Convergent antibody responses to SARS-CoV-2 in convalescent inpiduals”,發(fā)表于2020年6月18日。
研究對(duì)象及方法
受試對(duì)象:
該研究入組時(shí)共有157例受試者,包括最初的111例確診新冠病毒感染者(cases)和46例密切接觸者(contacts)。由于8名密切接觸者沒有出現(xiàn)癥狀,所以最后納入分析的只有149例新冠病毒感染受試者(包括一名無癥狀感染者),包括最初的111例患者和38例密切接觸者。另外留取8名健康對(duì)照者血漿做為陰性對(duì)照組。病例21(M)和病例47(F)的樣本作為陽性對(duì)照。以高于陰性對(duì)照平均值加2倍標(biāo)準(zhǔn)差為異常值(抗體陽性)范圍。
年齡從19歲到76歲;66名女性,83名男性。
在148名有癥狀患者中,血漿采集平均時(shí)間為發(fā)病后39天(17-67天),其中11例(7%)需要住院治療。
主要結(jié)果
1. 血漿抗新冠病毒抗體水平
研究者首先觀察了新冠病毒感染康復(fù)者血漿中抗RBD和抗S蛋白抗體的情況。
圖1a,b,c,d分別展示抗RBD IgG, 抗RBD IgM, 抗S蛋白IgG, 抗S蛋白IgM的結(jié)果。78%康復(fù)者抗RBD IgG抗體陽性,70%康復(fù)者抗S蛋白IgG抗體陽性。但只有15%康復(fù)者抗RBD IgM抗體陽性,34%康復(fù)者抗S蛋白IgM抗體陽性。
e收集樣本時(shí)患者的病程與抗RBD IgM呈負(fù)相關(guān)(p < 0.0001);抗RBD IgG水平與發(fā)病年齡(圖1f, p = 0.0258)和病情嚴(yán)重程度(圖1g, p = 0.0178)相關(guān);h顯示男性患者抗RBD IgG水平高于女性患者(圖1)。
(圖1. 抗體情況)
黑線為健康對(duì)照者結(jié)果。藍(lán)線為陽性對(duì)照病例21,紅線為病例47。
2. 康復(fù)者血漿的中和力(neutralizing activity)
為檢測(cè)康復(fù)者血漿的中和力,研究者檢測(cè)了其對(duì)帶有S蛋白的假病毒做了檢測(cè)。發(fā)現(xiàn)33%康復(fù)患者血漿中和假病毒滴度小于1:50,79%小于1:1000,僅有1%大于1:5000(圖2a, 2b)。并且發(fā)現(xiàn)抗RBD IgG和抗S蛋白IgG水平都與其中和假病毒滴度呈現(xiàn)強(qiáng)相關(guān)(圖2c,2d)。住院患者的中和滴度稍微高于非住院患者(圖2e),男性患者的中和滴度高于女性(圖2f)。
(圖2,康復(fù)者血漿的中和效能)
3. 康復(fù)者體內(nèi)抗體特異性B細(xì)胞功能
為檢測(cè)康復(fù)者對(duì)新冠病毒特異性B細(xì)胞的功能,研究者通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)了其B細(xì)胞功能。發(fā)現(xiàn),患者普遍具有大量克隆擴(kuò)增的抗體特異性B細(xì)胞(圖3a, 3b, 3c, 3d)。
(圖3,抗體特異性B細(xì)胞)
4. 康復(fù)者抗體的結(jié)合力(binding property)和中和力(neutralizing activity)
前面已經(jīng)檢測(cè)到抗體陽性的比例和滴度,對(duì)于抗體的效能,還需要知道其結(jié)合力如何。研究者用ELISA方法做了檢查,顯示95%的檢測(cè)抗體可以特異性結(jié)合新冠病毒RBD,其中和活病毒EC50平均為6.9 ng/mL(圖4a),58%的檢測(cè)抗體能中和新冠假病毒,IC50S可達(dá)5ng/ml(圖4d, e)。
(圖4,抗新冠病毒RBD抗體效能)
Hanson解讀:
研究者發(fā)現(xiàn),1)78%新冠病毒感染康復(fù)者出現(xiàn)抗RBD IgG抗體、70%康復(fù)者出現(xiàn)抗S蛋白IgG抗體;2)患者普遍具有大量克隆擴(kuò)增的RBD特異性記憶B細(xì)胞;3)大部分患者抗體滴度普遍不高;4)但是本研究從部分患者體內(nèi)分離的針對(duì)3個(gè)RBD表位的中和抗體中和活病毒IC50可低至5ng/ml,對(duì)于中和抗體和疫苗研發(fā)都具有非常高的價(jià)值。
學(xué)術(shù)價(jià)值
1)本研究雖然只有149例患者,并且方法學(xué)也比較簡單,卻發(fā)表在Nature雜志,除了其創(chuàng)新性之外,也是因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)完整;可作為中和抗體研究課題設(shè)計(jì)的范本。
2)本研究入組受試者有非強(qiáng)的代表性,只有11%是住院患者;
3)之前北京大學(xué)謝曉亮團(tuán)隊(duì)在Cell上報(bào)告了一個(gè)新分離出的新型冠狀病毒高中和活性抗體:BD-368-2。該抗體IC50僅為1.2ng/ml,是目前所有分離的中和抗體里活性最強(qiáng)的(見:【Cell】)。
4)本論文還有10個(gè)擴(kuò)展圖及6個(gè)補(bǔ)充表格。有意向做科研設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的可以直接在網(wǎng)上下載。
原文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2456-9
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