醫學論文預印本平臺 medRxiv 近期發布了接種科興新冠疫苗的最新臨床數據報告《A third dose of inactivated vaccine augments the potency, breadth, and duration of anamnestic responses against SARS-CoV-2》[1]。
這篇報告由中科院生物物理所王祥喜團隊與復旦大學、中國食品藥品檢定研究院、北京大學、科興生物、廣東省疾控中心、廣州實驗室和浙江省疾控中心共同完成。報告剖析對比了來自3劑量接種者(3劑苗)、2劑量接種者和康復者的抗體免疫原性圖譜,發現接種3劑苗有更好的中和突變體新冠病毒(VOCs,variants of concerns)廣度,并快速引發B細胞記憶能力和更持久的體液應答,得出了注射第三劑滅活病毒疫苗可以增強免疫反應的結論。
本篇文章的關鍵在于解析這種現象的分子機制,對上百種SARS-CoV-2中和抗體的構效關系進行了分析,揭示了VOCs的廣譜中和抗體分子原理。
本次研究對象包括22名新冠肺炎康復者、6名健康人和38名接種過2劑或3劑科興新冠疫苗者,年齡16-69歲不等,中位數33歲。
抗體滴度和廣譜中和性
第二次注射科興疫苗6個月后,中和抗體水平GMT(PRNT50)降至7;第三次注射后,中和抗體水平的最大峰值在177,180天后仍有60,相當于第二次注射后的峰值。
3劑苗引起的抗體中和水平更高
病毒是不斷突變的,疫苗產生抗體對突變體的中和能力下降是必然的,比如2劑苗對德爾塔病毒(B.1.617)的中和能力下降3.7倍,而3劑苗只下降了2.3倍,說明3劑苗能更好地抵抗病毒的突變。
3劑苗對突變體病毒的中和能力下降最小
3劑苗中和抗體的鑒定
首先,用流式細胞術(賽多利斯也有流式細胞儀哦,點擊此處查看更多產品信息鏈接資料)測定發現能產生S蛋白抗體的記憶B細胞比例,3劑苗要明顯大于2劑苗,而且3劑苗的S蛋白記憶B細胞的克隆形成能力比2劑苗強。然后通過單個B細胞測序和分離技術,獲得了3劑苗的主要抗體基因型,并從3劑苗人中提取了48個單克隆抗體。隨后使用Octet®分子互作分析系統(點擊此處查看更多產品信息)和ELISA檢測了這些抗體與5種新冠病毒突變株的親和力,發現這些抗體都可以結合這些突變株,只是針對NTD結構域的抗體對不同突變株的親和力差異比較大,這個可能和NTD突變率關系較大。
Octet® Red 96e,用proteinA傳感器固化抗體,與不同突變株RBD進行結合解離的部分數據。
中和抗體構效關系研究
構建了已知序列的171株抗體,分析了它們在RBD上的結合位點,總共分為I-VI結合部位。繼續用Octet®和ELISA檢測這些抗體的親和力,發現識別IV,V,VI部位的抗體對突變敏感度較低。
上圖為RBD蛋白抗體結合位點分類,下圖為Octet®檢測的抗體和不同突變體RBD的親和力結果。
Octet®部分結果顯示,結合I位點的CB6抗體與P.1以及B1.351無法結合,而結合IV位點的S309抗體與各種突變株都可以結合。
3劑苗對突變體的中和能力更強,可能是因為引發針對IV-VI部位的抗體比率增加。而且發現3劑苗(Late time point)的單克隆親和力總體高于2劑苗(Early time point),并且體細胞高頻突變率(SHM)與親和力正相關。
3劑苗(Late time point)的平均單克隆親和力KD < 1 nM,遠遠高于2劑苗親和力KD(2.31 nM-7.75 nM)
本文同時用ELISA和Octet®檢測親和力,因為越來越多的客戶發現光做ELISA是不夠的,與ELISA相比Octet®的優勢在于:
· 可以獲得KD/kon/koff等動力學常數,對反應更加定量化
· 防止疏水包被導致的抗原表位喪失
· 檢測靈敏度更高,可以很好區分 1 nM~1 pM的親和力
· 沒有洗滌步驟,可以檢測解離快的弱結合
· 自動化,節約大量人工成本
總結
這篇文章放了10頁的Octet®原始數據,每頁有50個抗體反應,每個抗體4個濃度,共有2000對反應。與其他類似儀器相比,通量更高,使用更便捷的Octet®優勢更大。這么多Octet®數據告訴您速度去預約第三劑疫苗!
《生物層干涉技術應用文集
——病毒學基礎研究及藥物研發》
本文集通過對 Octet® 在病毒研究中分子結合動力學相關應用的梳理和分析,希望能夠給廣大科研工作者在病毒致病機理、病毒藥物發現、病毒診斷檢測、病毒疫苗研究等不同領域帶來啟示和幫助,促進我國病毒學、微生物學、免疫學等相關領域的發展。
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-參考文獻-
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.09.02.21261735v1