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摘要
近日，中國醫(yī)學科學院系統醫(yī)學研究院/蘇州系統醫(yī)學研究所、十堰市太和(hé)醫(yī)院、美(měi)國德克薩斯大(dà)學和(hé)軍事(shì)醫(yī)學研究院聯合普健生物(武漢)科技有限公司等研究人員合作(zuò)在國際知(zhī)名期刊《eBioMedicine》（IF：11.205）發表了(le)題爲“Identification of an immunogenic epitope and protective antibody against the furin cleavage site of SARS-CoV-2”的研究論文(wén)。研究發現(xiàn)在SARS-CoV-2的S蛋白(bái)中，“PRRA”氨基酸的存在不僅能(néng)産生Furin切割位點，還能(néng)在COVID-19患者中産生免疫原性表位，引發抗體反應。并且，一種針對(duì)該表位的抗體可以在小(xiǎo)鼠體内抵抗SARS-CoV-2感染。
SARS-CoV-2在spike蛋白(bái)的S1和(hé)S2結構域之間有一個獨特的4個氨基酸(aa 681-684, 縮寫PRRA)插入，這(zhè)創造了(le)一個潛在的TMPRSS2/Furin裂解位點。本研究發現(xiàn)SARS-CoV-2的Furin蛋白(bái)酶切位點可以增強病毒的傳染性，并且無論胰蛋白(bái)酶是否存在都可以介導細胞膜融合，從(cóng)而增強病毒入侵細胞的能(néng)力。雖然目前已有多個團隊開(kāi)展新冠的研究，但(dàn)是相關的免疫原性表位和(hé)針對(duì)該位點的人類抗體篩選的報(bào)道(dào)卻較少。
本研究基于生物信息學預測和(hé)動物模式驗證，鑒定了(le)一個重疊于Furin切割位點的免疫原性表位，該表位可以檢測COVID-19患者的抗體，能(néng)對(duì)新冠患者進行特異性診斷，并在小(xiǎo)鼠模型中引起強烈的抗體反應。同時(shí)能(néng)從(cóng)COVID-19患者外(wài)周血單核細胞中鑒定出高(gāo)親和(hé)力單克隆抗體；該抗體可直接結合Furin裂解位點，在小(xiǎo)鼠模型中預防SARS-CoV-2感染。
結果展示
本研究通過對(duì)Furin切割位點的免疫原性表位和(hé)保護性抗體進行分析鑒定，結果表明(míng)人體免疫系統能(néng)夠對(duì)SARS-CoV-2的獨特進化做出反應，爲COVID-19的診斷和(hé)治療提供了(le)新的思路。
Fig 1：SARS-CoV-2的S蛋白(bái)B細胞表位的預測與鑒定。S672-691肽在COVID-19患者的血清中具有最強的抗體反應性
Fig 2：抗S672-691肽單克隆抗體可抑制SARS-CoV-2感染
面對(duì)疫情，我們做了(le)哪些(xiē)事(shì)？
自(zì)新冠疫情爆發3年以來(lái)，普健生物依托自(zì)身技術優勢展開(kāi)對(duì)新冠病毒追蹤研究，聯合合作(zuò)單位進行全方位的探研。
2021年06月19日聯合蘇州系統醫(yī)學研究所程根宏課題組發表題爲（Small Methods,IF=15,《Methods to Identify Immunogenic Peptides in SARS-CoV-2 Spike and Protective Monoclonal Antibodies in COVID-19 Patients》），該研究不僅發現(xiàn)了(le)新的新冠病毒抗原表位和(hé)中和(hé)抗體，也(yě)建立了(le)一種有效的新冠病毒抗原表位和(hé)中和(hé)抗體篩選的方法。
2022年05月17日聯合中國醫(yī)學科學院/蘇州系統醫(yī)學研究所研究團隊發表題爲(Cell&Bioscience,IF=9.584,《Antibody engineering improves neutralization activity against K417 spike mutant SARS-CoV-2 variants》)，該研究通過抗體工(gōng)程技術對(duì)R3P1-E4抗體的關鍵氨基酸位點進行突變，并通過實驗檢測發現(xiàn)改造後的R3P1-E4抗體針對(duì)K417位點突變的SARS-CoV-2突變株中和(hé)活性明(míng)顯提高(gāo)，說明(míng)結合晶體結構解析和(hé)抗體工(gōng)程的抗體改造方法可能(néng)可以作(zuò)爲新型新冠病毒抗體開(kāi)發的新策略。
以及本篇所及（eBioMedicine,IF=11.205,《Identification of an immunogenic epitope and protective antibody against the furin cleavage site of SARS-CoV-2》），本研究發現(xiàn)在SARS-CoV-2的S蛋白(bái)中，“PRRA”氨基酸的存在不僅能(néng)産生Furin切割位點，還能(néng)在COVID-19患者中産生免疫原性表位，引發抗體反應。
普健生物專注于對(duì)重組蛋白(bái)和(hé)抗體産品的開(kāi)發和(hé)定制服務，在協同科學家們開(kāi)展新冠病毒研究的三年中，持續對(duì)新冠相關蛋白(bái)以及中和(hé)抗體進行了(le)追蹤研究及重組表達，通過一系列實驗，積累大(dà)量實驗數據。
中和(hé)抗體
當前，我國新冠肺炎疫情防控措施不斷優化調整，特别是取消核酸、行程碼下(xià)線、不再統計(jì)陽性确診等等一系列政策的施行，爲大(dà)家的出行、生活提供了(le)良好(hǎo)環境，這(zhè)是基于奧密克戎病毒的緻病性不斷減弱而做出的科學判斷，但(dàn)病毒的傳播力仍然很(hěn)強，感染新冠病毒的風(fēng)險也(yě)在悄然增加，目前針對(duì)新冠病毒肺炎治療，中和(hé)性抗體亦是早期抗病毒治療的核心。
中和(hé)抗體通過與新冠病毒的S蛋白(bái)結合，可以有效阻止新冠病毒感染細胞。不但(dàn)可以用(yòng)于治療新冠患者，同時(shí)也(yě)能(néng)夠作(zuò)爲預防性療法，給易感高(gāo)危人群提供被動免疫能(néng)力。與疫苗相比，它的優勢在于接受注射後生效時(shí)間較疫苗更短，并且對(duì)某些(xiē)不能(néng)對(duì)疫苗産生足夠免疫應答(dá)的人群（包括一些(xiē)老(lǎo)年人和(hé)免疫系統受到(dào)抑制的患者）同樣有效。
Fig3.BA.2 ,BA.3,BA.4/BA.5 Spike RBD binds with different antibodies
相關病毒蛋白(bái)
新冠病毒(SARS-Cov-2)結構蛋白(bái)主要有四種：刺突蛋白(bái)(Spike protein,S蛋白(bái))，核衣殼蛋白(bái)(Nucleocapsid,N蛋白(bái))，膜蛋白(bái)(Membrane protein,M蛋白(bái))，包膜蛋白(bái)(Envelope protein,E蛋白(bái))。其中S蛋白(bái)有兩個活性單位：S1和(hé)S2，受體結合位點(RBD)位于S1上(shàng)；它以三聚體的形式組成病毒粒子外(wài)膜表面的刺突，其主要功能(néng)是識别宿主細胞表面受體，介導與宿主的細胞，是病毒傳播的關鍵。普健生物基于自(zì)身五大(dà)蛋白(bái)表達平台（哺乳動物細胞、大(dà)腸杆菌、枯草芽孢杆菌、酵母、昆蟲細胞）針對(duì)新冠病毒相關蛋白(bái)以及突變株進行重組表達。
普健生物聯合法國ProteoGenix團隊專注于重組蛋白(bái)和(hé)抗體産品的開(kāi)發和(hé)定制服務，三年來(lái)持續對(duì)每一代病毒突變體蛋白(bái)以及數十種中和(hé)抗體進行了(le)追蹤研究工(gōng)作(zuò)。我們圍繞新冠系列,研發近400個蛋白(bái)，抗體以及相關Elisa試劑盒。
參考文(wén)獻：
【1】Wu, F., et al., A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Nature, 2020. 579(7798): p. 265-269.
【2】Tongqing Zhou et al. Structural basis for potent antibody neutralization of SARS-CoV-2 variants including B.1.1.529. Science, 2022, doi:10.1126/science.abn8897.
【3】Efficacy of Antibodies and Antiviral Drugs against Omicron BA.2.12.1, BA.4, and BA.5 Subvariants
【4】科技部關于發布新型冠狀病毒中和(hé)抗體産品研發應急項目申報(bào)指南的通知(zhī)
【5】Mangalmurti N , Hunter C A . Cytokine Storms: Understanding COVID-19[J]. Immunity, 2020.
【6】Efficacy of Antibodies and Antiviral Drugs against Covid-19 Omicron Variant
【7】Broadly neutralizing antibodies overcome SARS-CoV-2 Omicron antigenic shift
【8】An infectious SARS-CoV-2 B.1.1.529 Omicron virus escapes neutralization by several therapeutic monoclonal antibodies
