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责编丨兮目前，由新型冠状病毒SARS-CoV-2引起的COVID-19迅速发展成为全球性流行性疾病。尽管疫情暴发至今已有2月余，市面上仍然缺乏用于特异性预防和治疗COVID-19的药物。阻断性单克隆抗体具有极高的抗原特异性，是中和病毒感染的首选方案之一【1,2】。因此，制备能够特异性阻断SARS-CoV-2病毒进入宿主细胞的单克隆抗体，可高效地预防和治疗COVID-19。最新研究表明，与SARS-CoV相似，SARS-CoV-2的spike (S)蛋白包括S1蛋白和S2蛋白，两者协同完成病毒对宿主细胞的感染【3-7】。具体地，SARS-CoV-2的S蛋白通过构象改变，暴露出S1蛋白元件的RBD区域，该区域可与宿主细胞表面的ACE2蛋白结合，促进S2蛋白元件介导的病毒－宿主细胞膜融合，最终完成病毒感染【8-10】。考虑到RBD蛋白在SARS-CoV-2感染宿主细胞机制中的重要作用，针对该蛋白设计并制备中和性抗体或具有极大的前景。
基于此，2020年4月20日，陆军军医大学叶丽林团队联合重庆市公共卫生中心陈耀凯团队、中国医学科学院病原生物学研究所钱朝晖团队合作在Cellular & Molecular Immunology杂志上发表文章Human monoclonal antibodies block the binding ofSARS-CoV-2 spike protein to angiotensin convertingenzyme 2 receptor，通过功能性ELISA试验发现，近90%的COVID-19康复患者的血清中含有高水平的SARS-CoV-2 S1蛋白及RBD蛋白结合性IgG抗体。但是，研究者进一步发现，这些结合性抗体大多不能有效阻断RBD与ACE2的结合，仅有3名患者（约10%）的IgG抗体可有效地阻断RBD蛋白与ACE2蛋白的结合（图1）。
图1. COVID-19康复患者血清SARS-CoV-2 S蛋白及RBD蛋白水平及功能接着，针对上述3名患者（血清SARS-CoV-2 RBD蛋白IgG抗体具有阻断RBD蛋白－ACE2蛋白结合阻断活性），研究者从其外周血中分选获得特异性识别SARS-CoV-2 RBD蛋白的记忆性B细胞，其含有编码结合RBD蛋白特异性的抗体基因。研究者进一步结合成熟的单细胞水平抗体制备技术【11】，制备并筛选出3株SARS-CoV-2 RBD蛋白单克隆抗体，包括311mab-31B5、311mab-32D4及311mab-31B9（图2）。
图2. SARS-CoV-2 RBD蛋白单克隆抗体制备最后，研究者对其制备的3株SARS-CoV-2 RBD蛋白单克隆抗体进行了如下功能性检测（图3）：一、ELISA试验表明3株SARS-CoV-2 RBD蛋白单克隆抗体均具有特异性结合RBD蛋白的能力，提示抗体制备策略具有高效性；二、基于ELISA和流式细胞术的RBD蛋白-hACE2蛋白结合抑制试验提示，311mab-31B5和311mab-32D4单克隆抗体具有中和阻断RBD蛋白与hACE2蛋白结合的能力（IC50分别为0.0332 μg/ml和0.0450 μg/ml），而311mab-31B9不具有阻断活性；三、SARS-CoV-2假病毒阻断试验进一步验证了311mab-31B5和311mab-32D4单克隆抗体的RBD蛋白-ACE2蛋白结合阻断活性（IC50分别为0.0338 μg/ml和0.0698 μg/ml）。
图3. SARS-CoV-2 RBD蛋白单克隆抗体的功能特性因此，该研究中的311mab-31B5和311mab-32D4单克隆抗体可有效地阻断SARS-CoV-2 RBD蛋白与宿主ACE2蛋白的结合，具有较大的预防或治疗COVID-19的潜力。据悉，研究者目前正在测试更多的单抗克隆及其组合，并拟开展相关的体内动物试验研究。
参考文献
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