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通过抗体靶向的SARS-CoV-2刺突蛋白的感染增强位点

SARS-CoV-2是一种导致2019冠状病毒病(COVID-19)的新型冠状病毒。虽然SARS-CoV-2感染可导致严重症状,并与部分患者的高死亡率相关,但大多数感染者没有出现这种严重症状;因此,其他因素可能会促进病情发展为严重COVID-19 。SARS-CoV-2是一种包膜正链RNA病毒,需要与宿主细胞膜融合才能感染。刺突蛋白是SARS-CoV-2的主要包膜蛋白,由S1和S2亚基组成。S1亚基进一步分为n端结构域(NTD)和受体结合结构域(RBD) 。RBD和宿主细胞受体ACE2之间的相互作用是导致宿主细胞感染SARS-CoV-2的原因。COVID-19患者产生针对刺突蛋白RBD的抗体,阻断SARS-CoV-2感染。因此,针对刺突蛋白产生的抗体在宿主抵御SARS-CoV-2感染方面发挥了关键作用。然而,抗病毒抗体并不总是具有保护作用。因此,了解SARS-CoV-2感染过程中产生的抗体的功能对阐明COVID-19的病因具有重要意义。来自日本大阪大学的Hisashi Arase团队于2021年5月19日Cell上发表了“An infectivity-enhancing site on the SARS-CoV-2 spike protein targeted by antibodies”。

作者从COVID-19患者中筛选了一系列抗刺突蛋白单克隆抗体,发现部分针对N-terminal-domain (NTD)的抗体诱导了受体结合域(RBD)的开放构像,从而增强了刺突蛋白与ACE2的结合能力和SARS-CoV-2的传染性。突变分析显示,所有增强感染的抗体都能识别NTD上的特定位点。结构分析表明,所有增强感染的抗体都以相似的方式与NTD结合。在重症患者中检测到高水平的抗感染增强位点的抗体。此外,在未感染的供体中发现了抗感染增强位点的抗体,尽管频率较低。这些发现表明,SARS-CoV-2感染过程中不仅产生中和抗体,而且产生增强抗体。

在本研究中,我们分析了血清中增强抗体和中和抗体的水平分别使用8D2和C144抗体进行竞争结合试验。虽然竞争结合试验似乎反映了血清水平的增强和中和。正如我们所证明的抗体,我们不能排除这种可能性,即竞争性结合试验分析的增强抗体和中和抗体水平可能受到不相关的影响抗体。的确,尽管大多数抗刺突抗体不影响8D2和C144抗体对刺突蛋白,除有少量抗体增强外,部分抑制8D2和C144抗体结合的中和抗体。此外,由于存在多个抗rbd中和抗体的表位,其水平用C144抗体竞争法检测中和抗体可能不正确反应中和抗体总水平,尽管C144竞争分析法至少是与其他抗rbd抗体一样敏感。此外,效果的增强和中和抗体预计在不同的SARS-CoV-2变异,因为突变在峰值变异蛋白会影响这些抗体的结合。因此,有这种可能性增强抗体的存在并不总是与疾病的结果相关。更广泛的研究增强抗体,中和抗体,和感染需要使用更多COVID-19患者样本的SARS-CoV-2变异类型明确增强抗体的确切功能。


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