1. Author
Emanuele Andreano目前是托斯卡納生命科學(xué)基金會(huì)單克隆抗體實(shí)驗(yàn)室（MAD實(shí)驗(yàn)室）淋球菌和新冠肺炎項(xiàng)目的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。他在意大利錫耶納大學(xué)獲得生物技術(shù)學(xué)士學(xué)位闷叉，在英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)獲得免疫生物學(xué)碩士學(xué)位陷舅。之后，他回到意大利獲得博士學(xué)位疟游。在博士和博士后期間呼畸，Andreano致力于研究記憶B細(xì)胞的單細(xì)胞分選以及人類單克隆抗體的分離、克隆颁虐、表達(dá)和功能/結(jié)構(gòu)表征蛮原。后續(xù)開展應(yīng)對對全球健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅的不同病原體，如呼吸道合胞病毒（RSV）另绩、耐藥性淋病奈瑟菌儒陨、嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合征冠狀病毒2型以及最近的猴痘病毒相關(guān)研究。就SARS-CoV-2而言分離超過10000種人類單克隆抗體笋籽，并鑒定了MAD0004J08蹦漠，這是有史以來在治療新冠肺炎的II/III期臨床試驗(yàn)中描述和評估的最有效的單克隆抗體之一。由于這項(xiàng)工作车海，安德里亞諾博士被其母校紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)授予“新冠肺炎英雄獎(jiǎng)”笛园。
2. Background
新冠抗體表位分類
RBD類抗體：此前Kathryn M. Hastie等研究人員根據(jù)抗體結(jié)合RBD的區(qū)域，將RBD類抗體分成了七種類型侍芝，其中與RBM(與ACE2直接作用的區(qū)域)有相互作用或者距離RBM越近的抗體中和新冠病毒的能力較強(qiáng)研铆。RBD的抗體一部分是通過直接占位RBM而發(fā)揮中和機(jī)制的，一部分是通過結(jié)合RBD后竭贩，F(xiàn)ab使其與ACE2結(jié)合存在空間位阻蚜印，間接占位的方式來發(fā)揮中和作用的。RBD區(qū)域可以說是被中和抗體靶向最有效的一類表位留量。
NTD類抗體：首個(gè)新冠NTD類中和抗體4A8由陳薇團(tuán)隊(duì)所報(bào)道窄赋，Matthew McCallum等人對NTD抗體進(jìn)行了詳細(xì)的分類哟冬，NTD抗體可以被分為如下六類，只有第一類NTD抗體有較好的中和活性忆绰。由于NTD類抗體中和區(qū)域較為單一浩峡，第一類抗體結(jié)合的區(qū)域突變極為嚴(yán)重，該突變的區(qū)域被命名為”Supersite”错敢。NTD區(qū)域69-70位氨基酸的缺失翰灾，242-244位氨基酸的缺失，R246I稚茅，144位氨基酸的缺失都可以造成NTD中和抗體喪失中和活性纸淮，目前VOC毒株中在NTD的Supersite區(qū)域都會(huì)有突變位點(diǎn)，因此NTD區(qū)域不適合作為一個(gè)廣譜的中和表位亚享。
S2類抗體：Dora Pinto等研究人員 咽块、Panpan Zhou等研究人員相繼報(bào)道了S2的廣譜中和抗體，S2抗體的中和譜的確非常的廣欺税，甚至可以中和其他種類的β冠狀病毒侈沪。但是S2類抗體的中和能力普遍比較弱，IC50大部分均大于1μg/ml晚凿，因此單獨(dú)應(yīng)用在臨床方面的應(yīng)用前景可能比較有限亭罪。S2類抗體主要是作用于病毒入侵的后期膜融合階段，RBD類抗體往往在病毒吸附細(xì)胞前起作用歼秽。因此S2抗體最好與RBD抗體聯(lián)用可能會(huì)獲得比較好的治療效果应役。
S3H3類：在2022年1月26日Mapping cross-variant neutralizing?sites on the SARS-CoV-2 spike protein這篇文章中，Shiqi Xu等研究人員首次報(bào)道了一株靶向于SD1區(qū)域的新冠中和抗體S3H3哲银。從復(fù)合體結(jié)構(gòu)中可以發(fā)現(xiàn)扛吞，該抗體可以通過二價(jià)或三價(jià)的形式結(jié)合于S蛋白。由下圖可以看出荆责，SD1區(qū)域位于RBD的下游滥比，該區(qū)域類似于RBD的開關(guān)一般，在結(jié)合了S3H3后做院，S-Trimer的RBD呈現(xiàn)出了less open的趨勢盲泛。該現(xiàn)象會(huì)造成，RBD與ACE2的結(jié)合發(fā)生沖撞键耕，從而阻斷病毒入侵細(xì)胞寺滚，這或許是其發(fā)揮中和機(jī)制的原因之一。
隨著新冠病毒的變異屈雄，中和性抗體不斷接受著新突變株的挑戰(zhàn)村视，自2021年11月以來，Omicron BA.1酒奶、BA.2蚁孔、BA.3奶赔、BA.4、BA.5等突變株地陸續(xù)出現(xiàn)杠氢，大部分RBD站刑、NTD抗體喪失了對Omicron-S蛋白的結(jié)合活性，但是由下圖各突變株SD1比對序列可見鼻百，突變株中SD1表位并未發(fā)生過多的突變绞旅，在S3H3的結(jié)合區(qū)域也未發(fā)現(xiàn)有突變位點(diǎn)∥峦В或許是因?yàn)樵擃惪贵w在體內(nèi)的抗體壓力較小因悲，從而導(dǎo)致該區(qū)域突變位點(diǎn)出現(xiàn)概率也較小。由此證明該區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)非常保守的中和表位中贝。
3. Methods
隊(duì)列鑒定與收集
抗體重組蛋白表達(dá)
真病毒中和實(shí)驗(yàn)
CPE-MN中和實(shí)驗(yàn)
ELISA
流式競爭結(jié)合實(shí)驗(yàn)
ADCC ADCP
分子動(dòng)態(tài)模擬
4. Results
為了評估對JN.1的抗體應(yīng)答囤捻，實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)從4個(gè)不同隊(duì)列的血漿樣品中分離得到899個(gè)中和抗體：SN2接受兩針mRNA的疫苗接種者；SN3為SN2中的相同供體隨后在接受第三次加強(qiáng)劑量時(shí)重新入組邻寿；SP2為具有混合免疫的血清陽性參與者，即一次SARS-SARS-CoV-SARS 2感染和兩次mRNA疫苗劑量视哑；SH為至少接種了三劑mRNA疫苗的人經(jīng)歷了兩次突破性感染绣否。
實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)對隊(duì)列受試者的血清分別進(jìn)行了中和/ADCC/ADCP實(shí)驗(yàn)，得到如下結(jié)論：①僅在SH隊(duì)列中檢測到血漿樣本對JN.1的中和作用挡毅，899個(gè)nAb中只有23種（2.6%）能夠中和JN.1蒜撮，并且它們都來自SH隊(duì)列。②針對BA.2.86的66個(gè)中和抗體跪呈，6個(gè)來自于SN3隊(duì)列段磨，60個(gè)來自于SH隊(duì)列。③SP2使唯一一個(gè)對JN.1沒有ADCP效應(yīng)的隊(duì)列耗绿。同時(shí)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)的表位分析發(fā)現(xiàn)class3的中和抗體成為發(fā)揮ADCC/ADCP的優(yōu)勢表位抗體苹支，而這類抗體主要有IGHV5-10-1;IGHJ4-1。值得一提的是這類抗體并不中和XBB.1.5误阻。
?接下來债蜜，實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)分析了JN.1特有的L455S是如何影響Y33的相互作用的，實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)：S455的引入降低了與VH CDR 1 Y33相互作用的疏水表面鍵究反。此外寻定，該突變允許K417殘基旋轉(zhuǎn)，打開并弄平疏水籠精耐。這種結(jié)構(gòu)重排阻礙了VH CDR 1 Y33在疏水籠內(nèi)的插入及其通過RBD殘基455的穩(wěn)定化狼速。總之卦停，數(shù)據(jù)強(qiáng)烈提示JN.1 RBD上的L455S突變破壞了與Y33的相互作用向胡，并消除了IGHV 3 - 53/3- 66 nAb應(yīng)答浅浮。
5. Discussion
作者：Ida Paciello
通訊作者：Emanuele Andreano
單位：Mnoclonal Antibody Discovery (mAD) lab, Fondazione toscana lifeSciences, Siena, Italy
年份：2024.08.09
期刊：Science immunology
科學(xué)問題 ：JN.1是如何導(dǎo)致抗體逃逸的
結(jié)論： 本篇文章的研究追蹤和重建SARS CoV 2抗體應(yīng)答的歷史，回答了他們是如何重塑病毒進(jìn)化的捷枯。數(shù)據(jù)主要來自于在XBB.1.5出現(xiàn)之前感染了Super Hybrid的隊(duì)列滚秩，但的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)最近從XBB.1.5恢復(fù)期個(gè)體中鑒定出的nAb數(shù)據(jù)一致，這些恢復(fù)期個(gè)體對SARS-CoV-2 BA.2.86和JN.1變體表現(xiàn)出相似的中和和逃避趨勢淮捆。為了逃避這種全球共有的反應(yīng)郁油，病毒改變了周圍區(qū)域的幾個(gè)殘基，并產(chǎn)生了許多逃逸病毒攀痊，稱為α桐腌、β、γ和Omicron變體苟径，這些變體不再被這些種系中和案站。BCR對突變株的親和力降低，促使IGHV 3-53/3-66重新進(jìn)入生發(fā)中心(GC)棘街，GC中進(jìn)行體細(xì)胞高頻突變與親和成熟蟆盐，該過程導(dǎo)致SH隊(duì)列應(yīng)答的成熟。該病毒將亮氨酸455突變?yōu)榻z氨酸（L455S）遭殉，破壞了容納抗體的VH Y33的疏水腔石挂，消除了超過70%的能夠中和BA. 2.86的IGHV 3-53/3-66 nAb的結(jié)合。由這些種系編碼的約10%的nAb保留了針對JN.1的中和活性险污。幸運(yùn)的是痹愚，大多數(shù)保留S蛋白結(jié)合的抗體也保持了Fc功能。
