英國首相入ICU吸氧,中和抗體能否成為治療和預防新冠的希望?

英國首相入ICU吸氧,中和抗體能否成為治療和預防新冠的希望?

​●Breaking News ●

據The Washington Post 北京時間4月7日晚上6:44消息,英國首相鮑里斯·約翰遜(Boris Johnson)昨日入院後,轉移至ICU開始氧氣支持。而此前英國高級官員對外表示,首相暫時還未用到呼吸機輔助。


約翰遜的病況引發全球關注,與此同時,全球的新冠病毒疫情仍在發酵,

截止GMT時間早上10點51分,全球新冠病毒確診案例超過130萬,已造成75,901例死亡。


此前的研究已經證明新冠病毒擁有遠超於SARS 的感染能力和並不低的致死率,科學界也正各顯其能,試圖儘早找到啃下這個“硬骨頭”的解題思路。


在全球疫病防治科研領域,病毒研究的主要策略有三個:

  • 針對宿主細胞在病毒侵染、存活、複製過程中的通路靶點開發病毒抑制劑;
  • 針對病毒自身靶點通過結構解析和計算機超算和模擬開發病毒抑制劑;
  • 針對病毒蛋白開發特異性中和抗體以及開發病毒疫苗。


此前,我們曾介紹了關於抗病毒抑制劑(藥物)、病毒疫苗研發的多項科研進展,而日前,在針對病毒蛋白開發特異性中和抗體方面,中國科學家也有了新的發現——


英國首相入ICU吸氧,中和抗體能否成為治療和預防新冠的希望?

全球疫情實時數據,源自https://www.worldometers.info/coronavirus/

4月2日,北京大學李兆基講席教授、北京未來基因診斷高精尖創新中心主任、北京大學生物醫學前沿創新中心主任謝曉亮未來論壇的《理解未來》科學講座上,發表了題為《單細胞基因組學迎戰新冠肺炎》的演講,介紹了其團隊在新冠病毒上的科研進展。


據謝曉亮教授透露,他的團隊利用單細胞基因組學來快速尋找新冠病毒中和抗體用以治療和短期預防,目前已篩出一大批高結合強度的抗體(kD=10 pM-10nM)和多個有出色中和活性的抗體。篩選出的中和抗體有兩個應用:


  • 一、可以用於新冠肺炎的中和抗體治療
    ,更安全且針對性強;
  • 二、用於短期預防,保護醫護人員和病人家屬,有效期大概3周,經過抗體改造有可能延長至3個月。

研究團隊下一步的工作,將推動後續的動物實驗和臨床實驗。

英國首相入ICU吸氧,中和抗體能否成為治療和預防新冠的希望?

2019年10月29日,謝曉亮教授出席第二屆世界頂尖科學家論壇

謝曉亮教授是單分子酶學的創始人、單分子生物物理化學的奠基人之一、相干拉曼散射顯微成像技術和單細胞基因組學的開拓者。他是集合美國國家科學院院士、美國國家醫學院院士、美國藝術與科學院院士、中國科學院外籍院士於一身的“四院院士”,且是第一位獲得阿爾巴尼醫學中心獎(Albany Medical Center Prize)的華人(編者注:阿爾巴尼醫學中心獎是金額僅次於諾貝爾獎的美國生物醫學最高類獎項,旨在“鼓勵和表彰對提高人類健康和促進開創性生物醫學研究的非凡和持久的貢獻”)。


據謝曉亮教授介紹,新冠病毒是一種RNA 病毒,它的外殼上有刺突狀的S蛋白(Spike Protein)。S蛋白上面的紅色的部分是冠狀病毒的受體結合域(Receptor Binding Domain, RBD)。

新冠病毒入侵細胞時,S蛋白與人體細胞的表面受體ACE2結合,隨後病毒被內化,進入細胞,在細胞內繁殖,並重組複製大量新的病毒,繼續感染其他細胞。


英國首相入ICU吸氧,中和抗體能否成為治療和預防新冠的希望?

圖片來源未來論壇


人體的免疫系統中存在多種抗體 ,所有抗體都有Y字形狀的結構,像兩把“鉗子”,用來捕捉抗原,新冠病毒就是這次人類要對抗的“抗原”


在所有的抗體中,中和抗體(Neutralizing antibody)在清除病毒中起重要作用,並被認為是針對病毒性疾病進行保護或治療的關鍵免疫產品。它的機理是通過與病毒的結合直接阻斷病毒侵入細胞。


謝曉亮教授介紹:中和的意思就像酸來了,我們用鹼來中和;病毒來了,細胞用抗體來中和。中和抗體的作用是牢牢地結合到病毒上,改變它的功能,阻止它侵入細胞。”


英國首相入ICU吸氧,中和抗體能否成為治療和預防新冠的希望?

圖片來源未來論壇


COVID-19恢復患者的血漿因具備病毒抗體,而被認為是預防感染或治療疾病的一種有效療法,然而血漿療法存在製備週期久、純化難、和存在多抗風險等問題(拓展閱讀:韓國電影《流感》治療鏡頭重現,新冠病治癒者血漿真的能救人嗎?)謝曉亮教授表示,他們團隊的目標則是“快速找到並製備高純度中和抗體,作為藥物,代替血漿給病人注射。”


在疾病大流行,隨時都會帶走寶貴生命的大背景下,與時間的賽跑顯得尤為重要。


謝曉亮教授介紹,中和抗體藥物作為一種大分子藥物,與小分子藥物相比,它的特異性好,副作用小,近年來在治療艾滋病、埃博拉、中東呼吸綜合徵(MERS)上,都有突破,但是問題是找到這些抗體採用的是單細胞克隆放大的方法,需要幾個月時間,太漫長,現在他們就要採用

單細胞基因組學的方法,來縮短這個時間。


人體血漿中的抗體不計其數,種類約有10的7-8次方之多。想在血漿中篩選出新冠病毒的中和抗體,猶如大海撈針。謝曉亮團隊採取的辦法,則是從人體內的免疫細胞入手,也就是直接找到生產抗體的“媽媽”——T細胞和B細胞

其中,最關鍵的是帶有免疫記憶的B細胞,B細胞是生產抗體的,它產生於骨髓,通過血液和淋巴液分佈到全身的淋巴結。但是B細胞種類繁多,每個B細胞只生產某一種特定的抗體;而這種抗體是由B細胞的DNA序列決定的。所以謝曉亮團隊正是用多年積累的專長——單細基因組學,通過對B細胞進行RNA測序來找到中和抗體。


專業測序過程在此不再贅述,有興趣的朋友可以移步【直播實錄】北京大學謝曉亮教授:單細胞基因組學迎戰新冠肺炎進一步瞭解。


據謝教授透露,目前其團隊已從70個康復期病人血漿裡的三十萬個B細胞中,篩選出300個富集度最高的IgG抗體序列。根據這些序列已經生產出300個抗體蛋白,正在測試,目前已篩出一大批高結合強度的抗體(kD=10 pM-10nM)和多個有出色中和活性的抗體。“但如果病毒十月份再回來,那時候我們的中和抗體可能已經研製成功了。我認為距離實際使用大概還需要幾個月 。”


這些抗體將用於開發大分子藥物,一種是直接篩選出有效抗體用於治療中和新冠病毒,另一種通過人工干預改造,“把病毒的恆定區的序列改變,延長抗體的壽命,有可能把抗體藥效延長到持續三個月“用於預防新冠病毒。


不過,值得注意的是,任何一種治療方法都可能存在風險,需要經過嚴格的動物實驗和人體臨床試驗。


謝曉亮教授也表示,目前中和抗體方案已知的副作用是抗體依賴增強作用(ADE):抗體進入人體是要中和病毒的,但是有的時候它會結合病毒後把病毒拉入人體細胞,引起人體內但炎症風暴。ADE現象曾在其他冠狀病毒如登革熱中被發現,但並非普遍現象。謝曉亮教授表示,ADE現象和抗體有關,是要儘量避免的。“我們可以從多種抗體中篩選出一個不產生ADE現象的。”


英國首相入ICU吸氧,中和抗體能否成為治療和預防新冠的希望?


參考閱讀:

1. The Washington Post,Live updates: Boris Johnson receives oxygen support in ICU; America’s most influential coronavirus model revises estimates downward,https://www.washingtonpost.com/world/2020/04/07/coronavirus-latest-news/

Huff Post, Jason Tetro, https://www.huffingtonpost.ca/author/jason-tetro/


2.未來論壇,謝曉亮 | 單細胞基因組學迎戰新冠肺炎, http://www.futureforum.org.cn/cn/nav/detail/456.html ,全視頻文字稿和圖片可見未來論壇公眾號https://mp.weixin.qq.com/s/DvKohEU6D3kU1mFlofBuXg


英國首相入ICU吸氧,中和抗體能否成為治療和預防新冠的希望?


分享到:


相關文章: