北大/昌平實驗室聯合團隊最新成果,將為抗新冠病毒添新藥!

自新冠病毒奧密克戎變異株出現以來 , 其子代變異株井噴式涌現 , 并呈現出“趨同演化”的趨勢 , 大量中和抗體藥物和康復者血漿已經被逃逸 , 給新冠疫情的防控帶來了十分嚴峻的考驗 。 “趨同演化”現象形成機制以及演化終點亟需深入探究 。
北京大學生物醫學前沿創新中心(BIOPIC)、北京昌平實驗室曹云龍/謝曉亮課題組聯合中國食品藥品檢定研究院王佑春課題組于2022年12月19日在《自然》雜志在線發表了題為“ImprintedSARS-CoV-2humoralimmunityinducesconvergentOmicronRBDevolution”的研究論文 , 系統地探究了新冠病毒受體結合域(RBD)“趨同演化”的機制 , 并前瞻性地對病毒未來突變演化方向進行了預測 , 為廣譜疫苗和抗體藥物的設計與研發提供了寶貴的理論與數據支持 。
研究人員對不同免疫背景人群中分離得到的抗體進行了大規模中和測定和逃逸圖譜表征 , 發現病毒趨同進化產生的變異株幾乎逃逸了目前所有中和抗體藥物、疫苗接種者或康復者血漿 , 包括BA.5突破感染者血漿 。 并且 , 由于“免疫印跡”現象的存在 , 奧密克戎亞型變體突破感染后產生的抗體多樣性逐漸降低 , 特別是BA.5突破感染 , 這提示基于BA.5變異株研發的疫苗加強針不能對新出現變異株產生良好的交叉防感染保護效果 。 另外 , 研究者基于抗體的大規模中和測定和逃逸圖譜表征的數據建立了一個計算模型 , 對病毒演化方向進行了合理預測 。 盡管這些新突變株 , 特別是其中的XBB、BQ.1.1和CH.1.1等支系具有前所未有的免疫逃逸能力 , 作者團隊此前篩選出的廣譜中和抗體藥物組合SA55+SA58 , 特別是SA55 , 仍然強效中和所有主要突變株和未來短期內可能流行的突變株 , 且能同時具有治療和預防作用 , 是目前唯一已知能夠高效中和所有新突變株的 , 處于臨床階段的藥物抗體 , 相關論文此前于12月初發表于知名生命科學期刊CellReports 。 該抗體具有廣譜中和能力強、將很難被未來變異株逃逸、半衰期長等特征 , 將特別適用于不適合接種疫苗的老年人、免疫缺陷人群等群體的防護 。
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本研究最早于2022年9月16日在線發布于bioRxiv預印本平臺 , 是世界首篇系統性研究新冠病毒“趨同演化”機制 , 預測病毒進化方向的研究論文 , 在國際學術界引起了廣泛關注 。
病毒的持續突變演化使得多種較高增長優勢的變異株陸續涌現 , BA.2.3.20、BA.2.75.2及其支系 , 乃至最近出現的BQ.1.1和XBB等變異株相比于BA.5都具有更高的增長優勢 。 盡管它們的進化過程各不相同 , 處于奧密克戎的不同支系 , 但其受體結合結構域(RBD)上的突變都集中于R346、K356、K444、V445、G446、N450、L452、N460、F486、F490、R493和S494等位點 , 呈現出“趨同演化”的趨勢(圖1) 。
圖1奧密克戎亞型變體RBD蛋白攜帶的突變
中和測定的數據提示“趨同演化”產生的變異株具有極強的逃逸能力 , 絕大多數中和抗體藥物都被以XBB為代表的變異株逃逸(圖2) , 包括此前已初步進入國內市場的阿斯利康公司Evusheld(“恩適得”)預防抗體藥物 。 由于此類新突變株的流行 , 美國FDA也取消了禮來公司Bebtelovimab(貝特洛韋單抗)的使用授權 。 唯一的例外是作者團隊開發的SA55抗體 , 它是目前唯一對包括XBB和BQ.1.1等在內的所有突變株仍舊有效的進入臨床階段的抗體藥物(圖3) 。
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圖2奧密克戎亞型對中和抗體藥物的逃逸情況
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