科学家发现对Covid-19的强抗体反应的关键因素

斯克里普斯研究中心(Scripps Research)的科学家领导的一个研究小组发现，许多中和SARS-CoV-2(导致COVID-19的冠状病毒)的人类抗体中存在一个共同的分子特征。

科学家们，他们的研究7月13日科学，审查了近300个抗SARS-COV-2的数据抗体他们的实验室和其他人在过去几个月里发现了康复Covid-19患者。他们注意到，这些抗体的子集在中和病毒中特别强大 - 以及这些有效的抗体部分都是由相同的抗体基因IGHV3-53编码的。

科学家们使用了一种名为x射线晶体学的强大工具，对附着在SARS-CoV-2上的两种抗体进行了成像。由此产生的原子结构细节应该对疫苗设计人员，以及希望开发针对SARS-CoV-2相同位点的抗病毒药物的科学家。

现有研究表明，由IGHV3-53编码的抗体通常在健康人的血液中存在至少少数。因此，结果提供了希望使用疫苗促进这些抗体的水平，将充分防止病毒。

该研究的资深作者Ian Wilson博士说:“这种类型的抗体在对COVID-19患者的研究中经常被分离出来，我们现在可以了解其与SARS-CoV-2相互作用的结构基础，”结构生物学汉森教授，斯克里普斯研究中心综合结构和计算生物学系主任。

“本研究为有效的Covid-19疫苗设计提供了重要的灵感，”斯科普斯研究中的免疫学和微生物学系教授和联合主席，博士教授和联合主席。

该研究是一项主要涉及威尔逊和伯顿实验室的合作，以及IAVI的Scripts基于研究的中和抗体中心，这是一个突出的非营利性疫苗研究组织。

到目前为止，SARS-CoV-2已经在全世界感染了1200多万人，死亡人数超过50万人，还造成了广泛的社会经济破坏和破坏。开发一种有效的疫苗来阻止大流行是目前世界上最高的公共卫生优先事项。

虽然有几种潜在的疫苗已经在临床试验中，但科学家们尚未完全了解将定义保护抗体反应的分子特征。在新的研究中，科学家们对这个目标迈出了一大步。

该团队首先分析了过去几个月从COVID-19患者血液中分离出来的294种不同的sars - cov -2中和抗体。抗体是一种y形蛋白质免疫细胞称为B细胞。每个B细胞使特异性抗体类型或克隆，其通过细胞中的抗体基因的独特组合编码。科学家发现称为Ighv3-53的抗体基因是294抗体的基因中最常见的，编码其中约10％。

科学家们还注意到，其研究中的IGHV3-53编码抗体含有异常短的CDR H3环的变体，通常是关键靶结合元件。然而，与未被Ighv3-53编码的其他抗体相比，这些抗体非常有效地对抗SARS-COV-2。

蝙蝠的强大响应

IGHV3-53抗体还有另一个特性，这表明增加它们的数量将是一种很好的、可实现的SARS-CoV-2疫苗的目标:它们似乎只发生了最小程度的突变，而最初会在健康人的血液中以少量的数量循环。

通常，当通过遇到与它们适合的病毒的遭遇激活时，B细胞将开始增殖并且还突变其抗体基因的部分，以产生甚至更好地拟合病毒目标的新B细胞。这种“亲和成熟”过程所需的突变越多，产生病毒中和抗体，越难以诱导与疫苗相同的方法。

幸运的是，研究中发现的Ighv3-53抗体似乎已经发生了很少或没有亲和力成熟，但在中和病毒时已经非常有效 - 这暗示疫苗可以相对容易地诱导这些效率中加仑的保护性反应。

“冠状病毒已经存在了数百至数千年，可以想象，我们的免疫系统已经进化到这样的程度，我们携带这样的抗体，可以立即做出强有力的反应，”威尔逊说。

疫苗制造商的地图，临床试验仪表

Wilson的研究小组使用高分辨率x射线晶体成像技术对两种不同的IGHV3-53抗体与SARS-CoV-2上的目标结合进行了成像。该靶点被称为受体结合位点，是病毒“刺突”蛋白上的一个关键结构，该蛋白通常与人体细胞上的受体相连，从而开始细胞感染的过程。许多中和SARS-CoV-2的抗体似乎是通过阻断这种病毒与受体的连接来做到这一点的。

“我们能够揭示这些Ighv3-53编码的抗体的独特结构特征 - 促进其高结合亲和力及其对SARS-COV-2受体结合位点的特异性，”PH。首先作者孟元，pH。D.是威尔逊实验室的博士后研究伙伴。

详细的原子尺度结构数据应该会引起疫苗设计者和药物开发者的兴趣。此外，研究人员表示，识别出ighv3 -53编码的抗体是对COVID-19免疫应答的关键要素，这表明这些抗体的水平可能是正在进行和未来疫苗试验成功的一个间接标志。

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