中和抗体 “四院院士”谢晓亮:寻找新冠病毒中和抗体
“四院院士”谢晓亮:在新冠肺炎寻找中和抗体
中新社北京四月五日电“四院院士”谢晓亮:在新冠肺炎寻找中和抗体
中国新闻社记者张素
“我们从70名康复期患者血浆中的30万个B细胞中筛选出300个浓度最高的IgG抗体序列。由这些序列产生的300种抗体蛋白正在接受测试。目前已筛选出大量结合强度高的抗体和一批中和活性优异的抗体。”北京大学生物医学前沿创新中心主任谢晓亮说。作为第四科学院院士,谢晓亮近日应未来论坛邀请,在科学讲座《认识未来》中介绍团队的研究进展。
新冠肺炎疫情爆发后,谢晓亮和他的同事从农历正月初三开始寻找新冠肺炎中和抗体。“作为后方的科学家,一开始我们只是想做点什么来对抗疫情。当我们意识到单细胞基因组学可能有助于找到中和抗体时,我们非常兴奋。”他回忆道。
酸碱中和众所周知,中和抗体的作用是牢固地结合病毒,在病毒侵入人体时改变其功能。包括谢晓亮团队在内的许多中外科研团队都在寻求快速发现和制备高纯度的中和抗体,这些抗体可用作替代血浆的药物。近日,清华大学医学院教授张发表了中和抗体在的实验结果,称“中和抗体可能成为有效的替代品”。
面对新冠肺炎,你为什么寻求“中和之道”?谢晓亮解释说,一方面,氯喹、羟氯喹等小分子药物只是老药的新用途,疗效有限。血浆疗法虽然有效,但存在一定风险,不能大规模使用。另一方面,中和抗体药物被用来“阻断”艾滋病毒、埃博拉病毒和MERS的入侵。近年来,单细胞基因组技术得到了发展,包括他的哈佛实验室发明的MALBAC、LIANTI等单细胞扩增技术,大大提高了单细胞分析的通量和准确度,使快速找到中和抗体成为可能。
然而,这项工作仍然充满挑战。比如血浆中抗体的种类约为10的7 ~ 8次方,直接找到新冠肺炎中和抗体就像大海捞针;比如,IgM抗体和IgG抗体的数量随时间变化,其中IgG抗体在人类感染新冠肺炎病毒后仅一两周出现,三四周后会减少,因此对出院患者有复诊截止时间;再比如,过去用单细胞克隆扩增法需要几个月的时间,现在却要和病毒“赛跑”。
近两个月来,谢晓亮团队与首都医科大学附属北京佑安医院合作,一个接一个取得进展。他们利用单细胞转录组实验对恢复期患者血液中的数千个免疫细胞B细胞进行分类,重点是记忆B细胞;他们用“磁铁”从血液中分离出能与S蛋白或RBD结合的记忆B细胞,这大大提高了筛选效率。他们测量了抗体的结合强度。通过对比,他们发现所选抗体与病毒S蛋白的结合强度远高于ACE2,学界公认新冠肺炎用ACE2打开了人体保护“开关”;Vero E6细胞新冠肺炎中和试验数据表明,中和抗体在极低浓度下能有效抑制病毒感染。
“我们可以快速、准确地筛选出大量高质量的中和抗体。”谢晓亮透露,后续的动物实验正在计划中,临床实验将在晚些时候进行。这些中和抗体至少有三重应用意义。第一,在新冠肺炎可以用于中和抗体治疗,“更安全、更有针对性”。第二,可以用于短期预防。“有效期约三周,修改后可延长至三个月。”。第三,这种方法为未来可能的流行病做了技术准备。
然而,包括北京生命科学研究院高级研究员李文辉在内的科学家指出,中和抗体等大分子药物虽然与小分子药物相比具有给药次数少、安全性高等优势,但也面临挑战,尤其是抗体依赖性病毒感染增强的可能性。
谢晓亮解释说,中和抗体有时确实有ADE的副作用——抗体与病毒结合,然后将病毒拉入人体细胞,这当然应该避免。“好消息是ADE还是比较少见的。”他说,而这个问题可以通过筛选不产生ADE现象的中和抗体来解决。另一个好消息是,虽然目前还很难知道今年疫情是否会复发,但他乐观地认为,“如果病毒在10月份卷土重来,那么我们的中和抗体可能已经研制成功”。
“病毒没有国界,抗疫也应该如此。”作为一个在中美顶尖大学工作多年的学者,谢晓亮特别强调。“如果是一种药,我们不会把它命名为‘中国抗体’,因为它的使用应该没有国界。”他说,并呼吁年轻人热爱并投身于科学。疫情证实了科学的重要性。“我们坚信,科学能够战胜病毒,拯救人类于灾难之中”。【编辑:李】