随着新冠疫情的持续蔓延，针对新冠病毒的抗体研发，目前已有诸多研究报道。曾有报道从骆驼体内分离出中和新冠病毒的单域抗体 (VHHs)，然而这类抗体存在异源性，不大利于人体治疗。另外，一些研究将目光转向 SARS-CoV 中和抗体，但这类抗体普遍与新冠病毒的亲和力较低，且缺乏进一步的动物试验数据。因此，研发针对新冠病毒的人源单克隆中和抗体就显得尤为重要。

2020 年 5 月 13 日，中国科学院高福院士，中国科学院天津工业生物技术研究所高峰副研究员以及深圳市第三人民医院刘磊院长等团队联合在 Science 杂志发表论文：A noncompeting pair of human neutralizing antibodies block COVID-19 virus binding to its receptor ACE2。报告了 从一名康复患者中分离出的人源单克隆抗体，能有效阻断病毒与细胞受体 ACE2 结合，显示出强大的中和能力。其研究结果突出了抗体疗法的应用前景，并为合理地设计新冠病毒疫苗提供了结构基础。

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研究内容

研究人员以新冠病毒的 RBD 蛋白为诱饵，从 COVID-19 患者外周血单核细胞（PBMCs）中分离出特异性的单个记忆 B 细胞。分别从单个 B 细胞中扩增出抗体轻重链的可变区域，然后克隆到含有恒定区域的 pCAGGS 载体中并转染细胞，产生出一系列 IgG1 抗体。

利用生物层干涉法（BLI）筛选上清液，使其与 RBD 蛋白结合。分选出 4 种单克隆抗体（B5、B38、H2 和 H4）可有效与新冠病毒 RBD 蛋白结合。

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为了研究这 4 种单克隆抗体针对新冠病毒的中和活性，研究人员测得与新冠病毒 RBD 结合的 4 种抗体的解离常数 (Kd)，其范围为 10^-7 ~ 10^-9 M，IC50 值为 0.177 μg/ml ~ 1.375 μg/ml 之间。同时，将抗体 B38 和 H4 联合使用发现，对较高滴度的病毒，能表现出协同效应。

在评价抗体抑制 RBD 与 ACE2 结合的能力时也显示，B38 和 H4 抗体与 ACE2 存在竞争性结合病毒 RBD 蛋白，并且分别结合 RBD 不同表位。说明这两种抗体能够阻断病毒 RBD 与细胞受体 ACE2 的结合，抑制感染。

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为探讨 B38 和 H4 在体内对抗新冠病毒攻毒的保护效果，研究人员使用 hACE2 转基因小鼠，在攻毒 12 小时后，以 25 mg/kg 的 B38 或 H4 单次给药。结果显示，与 PBS 对照组和 H4 组相比，B38 组小鼠在感染 3 天后体重缓慢下降并恢复。而 B38 组和 H4 组的肺内病毒 RNA 拷贝数也在 3 天后均明显低于 PBS 组，分别减少 32.8% 和 26%。

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另外，为了解析 B38 阻断新冠病毒 RBD 和 ACE2 之间相互作用的结构基础，研究人员将 RBD/B38-Fab 和 RBD/hACE2 的复杂结构进行了叠加。发现，B38 的 VH 和 VL 在空间上都会阻碍 ACE2 与 RBD 的结合。值得注意的是，B38 结合形式和 hACE2 结合形式的 RBD 没有显著的构象变化。

进一步的分析表明，RBD 的 21 个氨基酸中有 18 个参与了 B38 和 ACE2 的结合，这也解释了为什么 B38 阻断了新冠病毒 RBD 与受体 ACE2 之间的结合。

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随着 COVID-19 疫情的持续蔓延，对新冠病毒 RBD 表位的鉴定将为疫苗开发提供十分有价值的信息。此外，揭示中和抗体的分子特性也有助于小分子或多肽药物以及相关抑制剂的开发。另外，中和抗体本身也是预防和治疗新冠病毒的一种值得期待的候选药物。

延伸阅读

根据世界卫生组织（WHO）统计，截止 2020 年 5 月全球已累积提出了超过 120 种 COVID-19 疫苗，其中大约 70 种疫苗正进行临床试验前评估，6 种疫苗已进入临床试验阶段。值得注意的是，我国有三个疫苗目前已获批进入临床试验。

图片来源于世界卫生组织官网

如果说疫苗是御病毒于体外的「万里长城」，那单克隆抗体就是辅助人体围歼病毒的「尖兵利器」。因此，研发抗体这类被动免疫治疗方法就显得尤为重要。目前，使用抗体治疗 COVID-19 的方法大致有：

1、使用 COVID-19 康复者血浆或提纯丙种球蛋白治疗

根据《新冠肺炎康复者恢复期血浆临床治疗方案（试行第二版）》中指出，由康复者捐献的含高效价新冠病毒特异性抗体的血浆，经过病毒灭活处理，并对抗 SARS-CoV-2 中和抗体、多重病原微生物检测后制备成新冠特免血浆制品。在多名新冠肺炎危重患者的治疗中，血浆抗体的治疗效果显著。

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不过，使用血浆制品治疗目前还缺少在使用剂量、时间等的相关数据。不同的血浆捐献者其体内的抗体滴度和效力等也存在不同。另外对于血浆这类复杂的混合物，在制备时也存在易污染、安全性存疑等问题。尤其是其中一些低剂量、低亲和力的抗体也有可能引起病毒 ADE 效应，从而加重感染。

2、使用 SARS-CoV 中和抗体治疗

由于 SARS-CoV-2 和 SARS-CoV 二者之间相似度较高，且都是以 ACE2 作为细胞受体，因此一些研究者也将目光投入到了 SARS-CoV 中和抗体上，希望快速鉴定出能中和 SARS-CoV-2 的抗体。但是目前的一些研究结果表明，在体外实验中使用特异性中和 SARS-CoV 的抗体并不能直接中和 SARS-CoV-2， 其亲和力也相对更低，难以形成交叉免疫保护，并且目前相关的动物实验数据也比较少见。因此，对于使用这类抗体治疗 COVID-19 还需要更多的实验和临床数据进行验证。

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3、使用新冠病毒人源单克隆中和抗体治疗

这类抗体主要分离自 COVID-19 康复患者体内外周血单核细胞，以新冠病毒的 S 蛋白 RBD 区域为主要抗原靶点。其优点在于：

安全性高，不会在体内引起异源性的免疫反应；

特异性强，能靶向病毒相关抗原表位；

亲和力高，能有效抑制病毒感染人体细胞并清除病毒；

大规模生产，可快速应用于 COVID-19 患者的治疗。

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相信，在安全有效的疫苗问世前，以及在免疫缺陷性患者的治疗上，使用抗体治疗会是最值得期待的治疗方案。

参考文献：

[1] Y. Wu et al., Science 10.1126/science.abc2241 (2020).

[2] Yuan, M., et al., Science. A highly conserved cryptic epitope in the receptor-binding domains of SARS-CoV-2 and SARS-CoV. (2020).

[3] Jiang, S., Hillyer, C., and Du, L. (2020). Neutralizing Antibodies against SARS-CoV-2 and Other Human Coronaviruses. Trends in Immunology.

题图来源：站酷海洛 plus