评估scFv76对变异株的体外结合和中和活性
验证scFv76是否对包括Omicron在内的变异株保持结合和中和能力
通过ELISA和SPR测定scFv76与Delta和Omicron刺突蛋白的结合亲和力及抑制ACE2结合的能力；通过假病毒和活病毒中和实验测定IC50。
关于丁香通
公司信息
个人用户
企业机构
无忧采购 轻松科研
- 移动端
喷雾递送时突变适应的scFv76抗体可对抗SARS-CoV-2肺损伤
Spike mutation resilient scFv76 antibody counteracts SARS-CoV-2 lung damage upon aerosol delivery
实验完整度
高包含体外多种细胞系和假病毒/活病毒中和实验、体内hACE2转基因小鼠肺炎模型及组织病理和分子表达分析、以及冷冻电镜结构解析，多层次验证功能与机制。
主要模型
hACE2转基因小鼠(K18-hACE2)肺炎模型 Vero E6细胞 Calu-3细胞 A549-hACE2细胞
重点核对
Delta感染剂量为1x10^5 TCID50/小鼠，经鼻内感染 scFv76雾化剂量为3 mg/mL，每次2.5 mL，感染后1小时和8小时各一次，随后每天两次，共2天 中和/融合实验采用scFv76浓度范围及孵育时间 qRT-PCR检测病毒RNA，以2019-nCoV_N1基因和Rlp32为内参
摘要
全球范围内针对严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2)的疫苗接种覆盖率不均衡，以及能够逃避免疫的变异株的出现，凸显了对广泛有效且易于部署的治疗制剂的需求。我们先前报道了人源单链scFv76抗体，它能够识别SARS-CoV-2 Alpha、Beta、Gamma和Delta变异株。我们现在证明scFv76也能中和Omicron BA.1和BA.2变异株的感染性和膜融合活性。冷冻电子显微镜分析显示，scFv76结合SARS-CoV-2刺突蛋白上一个高度保守的表位，这为其广谱活性提供了结构基础。我们证明，雾化的scFv76在重症hACE2转基因小鼠COVID-19肺炎模型中具有治疗效果，这一点通过体重和肺部病毒载量数据得以证实。对感染的对抗与肺部炎症的抑制相关，这一点通过组织病理学和炎性细胞因子及趋化因子的表达得以观察。在scFv76治疗的小鼠中，肺内皮损伤的生物标志物也显著降低。这些结果支持使用雾化scFv76治疗由迄今出现的任何SARS-CoV-2变异株引起的COVID-19。
实验结论
提炼研究问题、关键发现与证据，快速把握文章的核心贡献。
- 研究问题
- scFv76抗体是否能有效中和包括Omicron在内的SARS-CoV-2变异株，并通过雾化递送在体内控制病毒感染和减轻肺损伤？
- 核心机制
- scFv76结合刺突蛋白RBD上保守表位，模拟ACE2结合模式，阻断病毒与ACE2结合，抑制病毒进入和细胞融合，且该表位在已知变异株中保守。
- 主要证据
- ELISA和SPR显示scFv76与Omicron刺突结合并抑制ACE2结合；假病毒和活病毒中和实验证实其抑制感染；冷冻电镜显示其结合RBD上保守区域；体内实验显示雾化scFv76降低病毒载量和炎症因子。
- 研究意义
- 研究支持scFv76作为广谱抗SARS-CoV-2变异株的雾化治疗制剂用于COVID-19治疗，可绕过注射抗体的局限性。
研究路径
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
验证scFv76抑制刺突介导的细胞融合
评估scFv76能否阻止Omicron刺突介导的细胞融合
使用表达Omicron BA.1或BA.2刺突的HEK293T细胞与表达hACE2的A549细胞共培养，在存在或不存在scFv76的情况下观察合胞体形成。
建立SARS-CoV-2 Delta肺炎小鼠模型并评估雾化scFv76的治疗效果
在体内评估雾化递送scFv76对Delta感染的治疗效果
K18-hACE2转基因小鼠经鼻内感染SARS-CoV-2 Delta株，随后通过雾化给予scFv76或PBS，监测体重变化，并在感染后第4天检测肺和鼻甲中的病毒载量、组织病理及炎症因子表达。
解析scFv76与刺突蛋白复合物的冷冻电镜结构
从分子层面解释scFv76的广谱中和机制
将纯化的SARS-CoV-2刺突蛋白与scFv76孵育后制备冷冻样品，进行单颗粒冷冻电镜数据采集和处理，得到复合物结构，并分析抗原-抗体相互作用界面。
研究方法
按研究目的归类文中使用的方法，便于定位所需技术。
产品清单
关键环节
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 体外结合和中和实验 | 重组刺突蛋白的浓度、来源和批号；SPR固定水平和流速；细胞系和MOI；病毒株信息 阅读提示：Materials and methods: Spike/ACE2 binding competition; SPR; Virus neutralization in Calu-3 cells; Microneutralization assay |
| 细胞融合实验 | 转染试剂和用量；scFv76浓度和孵育时间；融合定量方法 阅读提示：Materials and methods: Cell-cell fusion assay |
| 动物实验 | 小鼠品系、性别和年龄；感染剂量和途径；scFv76浓度、体积和给药时间表；雾化器型号和参数；安乐死时间点 阅读提示：Materials and methods: In vivo pharmacological evaluation of nebulized scFv76 in a model of SARS-CoV-2 Delta pulmonary infection; Figure 2A |
| 组织病理学和基因表达分析 | 肺灌注和固定方法；切片厚度；评分标准；RNA提取方法；引物和探针序列；内参基因 阅读提示：Materials and methods: Histopathological analysis; qRT-PCR for viral copy quantification and gene expression analysis |
| 冷冻电镜结构解析 | 蛋白浓度和孵育条件；冷冻制样参数；电镜型号和参数；数据处理软件版本和参数；分辨率判断标准 阅读提示：Materials and methods: Electron microscopy sample preparation; EM data collection and image processing |