SARS-CoV-2变体对恢复期血清和VH3-30单克隆抗体中和作用的敏感性

Sensitivity of SARS-CoV-2 Variants to Neutralization by Convalescent Sera and a VH3-30 Monoclonal Antibody.

作者信息Shuai Yue, Zhirong Li, Yao Lin, Yang Yang, Mengqi Yuan, Zhiwei Pan, Li Hu, Leiqiong Gao, Jing Zhou, Jianfang Tang, Yifei Wang, Qin Tian, Yaxing Hao, Juan Wang, Qizhao Huang, Lifan Xu, Bo Zhu, Pinghuang Liu, Kai Deng, Li Wang, Lilin Ye, Xiangyu Chen
PMID34630430
发布时间2021-09-23
DOI10.3389/fimmu.2021.751584

实验完整度

包含28例恢复期患者血清和单抗32D4的体外ELISA及假病毒中和实验,但缺乏动物模型或功能验证,未进行机制深入分析。

主要模型

恢复期COVID-19患者血清 HEK-293T-hACE2细胞(假病毒中和实验) VH3-30单克隆抗体32D4

重点核对

患者队列:28例恢复期患者,分严重(n=11)、中度(n=9)、轻度/无症状(n=8),症状出现后15-32天入组,血清采集时间23天(IQR 15-32)。 RBD蛋白变体:WT、B.1.1.7、B.1.351、P.1、B.1.617.1及非VOC突变体(来自Sino Biological)。 中和实验:ELISA抑制试验中ACE2蛋白浓度0.2 μg/ml,RBD蛋白100 ng;假病毒中和实验在37℃孵育1小时,48小时后检测荧光素酶。 统计分析:单向ANOVA,p < 0.05为显著,GraphPad Prism 6.0。

摘要

严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)已导致新型冠状病毒病(COVID-19)的全球大流行。尽管在过去一年中已开发出疫苗和中和性单克隆抗体(mAbs)来对抗COVID-19,但一个主要关注点是SARS-CoV-2关切变体(VOCs)的出现。事实上,SARS-CoV-2 VOCs,如B.1.1.7(英国)、B.1.351(南非)、P.1(巴西)和B.1.617.1(印度),目前主导着大流行。在此,我们发现,从2020年初恢复期患者收集的血清对SARS-CoV-2 VOCs(而非非VOC变体)的结合活性和中和能力严重减弱。此外,我们观察到SARS-CoV-2 VOCs逃避了VH3-30单克隆抗体32D4的作用,该抗体被证明对野生型(WT)SARS-CoV-2具有高度潜在的中和能力。因此,这些结果表明,SARS-CoV-2 VOCs可能在恢复期患者中传播,甚至对医疗对策产生耐药性。迫切需要针对这些SARS-CoV-2 VOCs的新干预措施。

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
SARS-CoV-2关切变体(VOCs)是否对恢复期患者血清和VH3-30单克隆抗体32D4的敏感性降低?
核心机制
RBD中的关键突变(如E484K、L452R、K417N/T)导致与抗体的结合减弱,从而逃逸中和;N501Y变化影响较小。
主要证据
通过ELISA结合试验和假病毒中和试验,显示康复期血清对B.1.351、P.1和B.1.617.1的中和能力显著降低,单抗32D4对B.1.617.1结合显著减弱,EC50增加至1.945 μg/ml。
研究意义
提示SARS-CoV-2 VOCs可能在恢复期患者中传播并抵抗医疗对策,需要开发新一代疫苗和广谱中和抗体。

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。

1

收集恢复期患者血清样本

评估抗SARS-CoV-2 RBD抗体的结合和中和活性。

从28例恢复期患者(严重、中度、轻度/无症状)和6例健康对照采集血清。

2

ELISA检测血清抗体与RBD变体的结合活性

比较康复期血清对WT和VOC RBD蛋白的结合能力。

使用ELISA检测血清IgG与不同RBD蛋白的结合,计算EC50。

3

ELISA-based RBD-ACE2结合抑制实验

评估康复期血清或mAb抑制RBD与ACE2结合的能力。

在ELISA板上包被hACE2蛋白,预孵育血清/mAb与RBD,然后加入板中,检测结合抑制率。

4

SARS-CoV-2假病毒中和试验

评估血清或mAb对SARS-CoV-2假病毒的总体中和活性。

将假病毒与血清或mAb预孵育,然后感染hACE2/293T细胞,48小时后检测荧光素酶活性。

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。

验证样本或模型特征
验证免疫效应
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
SARS-CoV-2 RBD蛋白Sino Biological40592-V08H (WT), 40592-V08H82 (B.1.1.7), 40592-V08H86 (P.1), 40592-V08H85 (B.1.351), 40592-V08H88 (B.1.617.1)
RBD突变蛋白Sino Biological40592-V08H9 (W436R), 40592-V08H6 (F342L), 40592-V08H5 (V483A), 40592-V08H7 (K458R), 40592-V08H4 (A435S), 40592-V08H2 (N354D), 40592-V08H8 (G476S), 40592-V08H1 (V367F)
人ACE2蛋白Sino Biological10108-H05H
抗人IgG HRP抗体Bioss Biotech--
抗His HRP抗体Sino Biological105327-MM02T-H
TMB底物Beyotime--
荧光素酶检测试剂盒PromegaE1910

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
患者血清样本
患者队列:严重、中度、轻度/无症状人数;血清采集时间窗口;健康对照人数。
阅读提示:Materials and Methods - Human Samples
ELISA结合试验
RBD蛋白包被量(50 ng/孔);血清或mAb稀释方式(5倍连续稀释);BSA或FBS封闭剂类型和浓度;TMB反应时间(5分钟)、终止液(1M H2SO4)。
阅读提示:Materials and Methods - Enzyme Linked Immunosorbent Assay
ELISA抑制试验
hACE2包被量(200 ng/孔);RBD浓度(0.2 μg/mL);血清或mAb稀释方式(3倍或2倍连续稀释);二抗(anti-His HRP)稀释度(未明确说明)。
阅读提示:Materials and Methods - ELISA-Based Receptor-Binding Inhibition Assay
假病毒中和试验
假病毒与血清/mAb孵育时间(1小时)和温度(37°C);细胞类型(hACE2/293T);孵育时间(48小时);检测试剂盒(Promega E1910)。
阅读提示:Materials and Methods - SARS-CoV-2 Pseudovirus Neutralization Assay
统计分析
统计方法(one-way ANOVA),显著性阈值(p<0.05),软件(GraphPad Prism 6.0)。
阅读提示:Materials and Methods - Statistics