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SARS-CoV-2 新菌株(导致 COVID-19 的病毒):“中和抗体”方法能否应对快速突变?

几个新菌株 病毒 自疫情爆发以来就已出现。早在 2020 年 70 月就报道了新的变种。目前导致英国今年圣诞节陷入瘫痪的变种据说传染性高出 XNUMX%。考虑到新出现的毒株,世界范围内正在开发的几种疫苗是否仍然足以有效对抗新变种? “中和抗体”方法针对 病毒 在当前的不确定气氛中,这似乎提供了一个充满希望的选择。现状是,八种针对 SARS-CoV-2 的中和抗体目前正在进行临床试验,包括旨在克服 病毒 通过累积自发突变对单一中和抗体产生抗性。

我们推荐使用 SARS-COV-2 病毒 负责 Covid-19 大流行属于冠状病毒科的β冠状病毒属 病毒。 这 病毒 具有正义RNA基因组,这意味着单链RNA充当信使RNA,同时在宿主中直接翻译成病毒蛋白。 SARS-CoV-2 的基因组编码四种结构蛋白{刺突 (S)、包膜 (E)、膜 (M) 和核衣壳 (N)} 和 16 种非结构蛋白。结构蛋白在宿主细胞上的受体识别、膜融合和随后的病毒进入中发挥作用;非结构蛋白 (NSP) 在复制功能中发挥着至关重要的作用,例如由 RNA 依赖性 RNA 聚合酶(RdRp、NSP12)进行的 RNA 聚合。 

值得注意的是,RNA 病毒 聚合酶不具有校对核酸酶活性,这意味着没有可用的机制来检查转录或复制过程中的错误。所以, 病毒 这个家族的成员表现出极高的变异或突变率。这推动了它们的基因组变异和进化,从而为它们提供了极高水平的适应性,并帮助 病毒 逃避宿主的免疫力并对疫苗产生抵抗力 (1,2,3)。显然,这一直是RNA的本质 病毒包括冠状病毒在内,由于上述原因,其基因组始终以极高的频率发生突变。这些复制错误有助于 病毒 克服负选择压力,导致适应 病毒。从长远来看,错误率越高,适应能力就越强。然而, Covid-19 这是历史上第一次有记录的冠状病毒大流行。这是自 1918 年西班牙流感以来第五次有记录的大流行病;早期记录的四次流行病均由流感引起 病毒 (4).  

显然,人类冠状病毒在过去 50 年里一直在不断突变和适应。自1966年记录到第一次流行病以来,已经发生过几次流行病。第一个致命的人类 冠状病毒 2002年在中国广东省爆发的疫情是由 变种 SARS-CoV 随后在 2012 年由变异的 MERS-CoV 在沙特阿拉伯流行。 由 SARS-CoV-2 变异引起的当前事件始于 2019 年 XNUMX 月在中国武汉,随后在全球蔓延,成为导致首个冠状病毒大流行 Covid-19 疾病。 现在,有几个子变体分布在不同的大陆。 SARS-CoV-2 还显示出人与动物之间的跨物种传播以及传回人类(5).

针对人类的疫苗开发 冠状病毒 确实是从2002年疫情之后开始的。几种针对 SARS-CoV 和 MERS-CoV 的疫苗已开发出来并进行了临床前试验,但很少进入人体试验。但他们都没有获得 FDA 的批准 (6). 通过使用现有的临床前数据,包括在开发 SARS-CoV 和 MERS-CoV 候选疫苗期间进行的疫苗设计相关数据,这些努力在针对 SARS-CoV-2 的疫苗开发中派上用场 (7). 目前,有几种针对 SARS-CoV-2 的疫苗处于非常先进的阶段; 少数已经被批准为 EUA(紧急使用授权)。 英国约有 XNUMX 万高危人群已经接受了辉瑞 (Pfizer) 的治疗 mRNA疫苗。今年圣诞节期间,英国报告了新出现的高传染性 SARS-CoV-2 毒株(或亚毒株)。该变体暂时命名为 VUI-202012/01 或 B117,有 17 个突变,其中一个是刺突蛋白突变。更具传染性并不一定意味着 病毒 对人类来说变得更加危险。人们自然会想知道这些疫苗是否仍然对新变种有效。有人认为,刺突中的单个突变不应使疫苗(“刺突区域”靶向)疫苗无效,但随着突变随着时间的推移而积累,疫苗可能需要微调以适应抗原漂移 (8,9)

抗体方法:重新强调中和抗体可能势在必行 

正是在这种背景下,“抗体方法”(涉及“针对 SARS-COV-2 病毒'和'治疗性抗体 Covid-19-相关的过度炎症')变得重要。 SARS-CoV-2 中和抗体 病毒 及其变体可以作为“即用型”被动免疫工具。  

我们推荐使用 中和抗体 目标 病毒 直接在宿主中,可以提供快速保护,特别是针对任何新出现的变种。该路线尚未显示出太大进展,但有潜力解决快速突变和进化的 SARS-CoV-2 带来的抗原漂移和可能的疫苗不匹配问题 病毒。截至 28 年 2020 月 2 日,八种针对 SARS-CoV-XNUMX 的中和抗体 病毒 (即 LY-CoV555、JS016、REGN-COV2、TY027、BRII-196、BRII-198、CT-P59 和 SCTA01)正在进行临床评估。在这些中和抗体中,LY-CoV555 是 单克隆抗体 (mAb). VIR-7831、LY-CoV016、BGB-DXP593、REGN-COV2 和 CT-P59 是其他正在尝试用作中和抗体的单克隆抗体。 抗体鸡尾酒可以克服对单一中和抗体产生的任何可能的抗性,因此诸如 REGN-COV2、AZD7442 和 COVI-SHIELD 等鸡尾酒也在进行临床试验。 然而,菌株也可能逐渐对鸡尾酒产生抗药性。 此外,可能存在抗体依赖性增强 (ADE) 的风险,因为 抗体 只绑定到 病毒 并且无法中和它们,从而恶化疾病进展 (10,11). 需要连续的创新研究工作来解决这些问题。 

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相关文章: COVID-19:“中和抗体”试验在英国开始

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参考文献: 

  1. Elena S 和 Sanjuán R.,2005。RNA 高突变率的适应性价值 病毒:将原因与结果分开。 ASM 病毒学杂志。数字编号: https://doi.org/10.1128/JVI.79.18.11555-11558.2005   
  1. Bębenek A. 和 Ziuzia-Graczyk I.,2018 年。DNA 复制的保真度——校对问题。 当前遗传学。 2018 年; 64(5):985-996。 DOI: https://doi.org/10.1007/s00294-018-0820-1  
  1. Pachetti M.、Marini B. 等人,2020 年。新兴的 SARS-CoV-2 突变热点包括一种新型的 RNA 依赖性 RNA 聚合酶变体。 Journal of Translational Medicine 第 18 卷,文章编号:179 (2020)。 发布时间:22 年 2020 月 XNUMX 日。DOI: https://doi.org/10.1186/s12967-020-02344-6 
  1. Liu Y.、Kuo R. 和 Shih H.,2020。COVID-19:历史上第一次记录在案的冠状病毒大流行。 生物医学杂志。 第 43 卷,第 4 期,2020 年 328 月,第 333-XNUMX 页。 DOI: https://doi.org/10.1016/j.bj.2020.04.007  
  1. Munnink B., Sikkema R., et al., 2020. SARS-CoV-2 在水貂养殖场在人类与水貂之间以及再回到人类之间的传播。 科学 10 年 2020 月 5901 日:eabeXNUMX。 DOI: https://doi.org/10.1126/science.abe5901  
  1. Li Y., Chi W., et al., 2020. 冠状病毒疫苗开发:从 SARS 和 MERS 到 COVID-19。 Journal of Biomedical Science 第 27 卷,文章编号:104 (2020)。 发布时间:20 年 2020 月 XNUMX 日。DOI: https://doi.org/10.1186/s12929-020-00695-2  
  1. Krammer F., 2020. 正在开发的 SARS-CoV-2 疫苗。 《自然》第 586 卷,第 516-527 页(2020 年)。 发布时间:23 年 2020 月 XNUMX 日。DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2798-3  
  1. Koyama T.、Weeraratne D. 等人,2020 年。可能影响 COVID-19 疫苗开发和抗体治疗的漂移变体的出现。 病原体 2020, 9(5), 324; DOI: https://doi.org/10.3390/pathogens9050324  
  1. BMJ 2020。新闻发布会。 Covid-19:在英国发现了新的冠状病毒变种。 16 年 2020 月 XNUMX 日发布。DOI: https://doi.org/10.1136/bmj.m4857  
  1. Renn A., Fu Y., et al., 2020. 卓有成效的中和抗体管道带来了击败 SARS-Cov-2 的希望。 药理学趋势。 第 41 卷,第 11 期,2020 年 815 月,第 829-XNUMX 页。 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tips.2020.07.004  
  1. Tuccori M.、Ferraro S. 等人,2020 年。抗 SARS-CoV-2 中和单克隆抗体:临床管道。 mAbs 第 12 卷,2020 – 第 1 期。在线发布:15 年 2020 月 XNUMX 日。DOI: https://doi.org/10.1080/19420862.2020.1854149 

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乌梅什·普拉萨德(Umesh Prasad)
乌梅什·普拉萨德(Umesh Prasad)
科学记者| 《科学欧洲》杂志创始人编辑

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