顶尖艾滋团队新冠重磅研究:某罕有抗体重复呈现提示疫苗线索(2)
测试的血浆样本中,88%和66%显示有针对RBD特异的IgG和IgM抗体(高于对照组至少2个标准差)。然而血浆样本中抗三聚体S蛋白的IgG和IgM抗体应答只有40%和21%(高于对照组至少2个标准差)。IgG和IgM抗体水平与样本是发病后多久采集、年龄、性别、病例或接触者之间没有显著差异。相反,IgG抗体与RBD和S蛋白的结合与症状的持续时间直接相关,但IgM抗体与RBD和S蛋白的结合与症状的持续时间无关。最后,对S蛋白的抗体水平,性别间差异不大,但是女性对RBD的IgG结合抗体的效果比男性低。
为了测量恢复性血浆的中和活性,研究者使用假病毒测定法,该方法使用携带纳米荧光素酶报告基因的HIV-1基病毒粒子和SARS-CoV-2 S蛋白。用半最大中和效价(NT50)衡量的队列中的中和活性总体水平通常较低,无法检测到的为18%,低于1000的则为78%。NT50的几何平均值为212(算术平均值=850),只有2个人的NT50达到5000以上。研究认为,中和活性与症状的持续时间和症状严重程度相关,但与症状,年龄,性别或病例/接触状态的发作相关的样品采集时间无关。值得注意的是,结合RBD和S的IgG抗体的水平与NT50密切相关。
为了确定由SARS-CoV-2感染引发的抗体的性质,研究者使用流式细胞仪从6名参与者的血液中分离出了带有结合RBD受体的B淋巴细胞,这6名参与者中包括2名具有最佳抗体中和活性的患者。抗原特异性B细胞的频率由其结合藻红蛋白(PE)和BV711标记的RBD的能力确定,在COVID-19恢复期的循环B细胞范围为0.07至0.005%,但在对照组中无法检测到。研究者通过逆转录和PCR,从6名恢复期个体的单个RBD结合B细胞中获得534对IgG重链和轻链(IGH和IGL)序列。与人类抗体库相比,IGH和IGL基因有几个明显超标。IGH和IGL的V基因核苷酸突变的平均数分别为4.2和2.8,这比从患有慢性感染的个体克隆的抗体中要低,比如乙型肝炎或HIV-1,并且类似于源自原发性疟疾感染或非抗原富集的循环IgG记忆细胞的抗体。
与其他人类病原体一样,在所有测试的COVID-19个体中都有抗原结合B细胞的扩增克隆。总体而言,复原IGH和IGL序列的32.2%来自克隆扩增的B细胞(范围为21.8-57.4%)。在不同个体中共享IGHV和IGLV基因特定组合的抗体占所有克隆序列的14%。值得注意的是,在不同个体中发现的一些抗体的氨基酸序列几乎相同。例如,在不同个体中反复发现的具有IGHV1-58/IGKV3-20和IGHV3-30-3/IGKV1-39的克隆抗体的氨基酸序列,同一性高达99%和92%。研究者得出的结论,对SARS-CoV-2RBD的IgG记忆反应在周期性克隆扩增的抗体序列中高度丰富。
为了检查抗SARS-CoV-2抗体的结合特性,研究者表达了34种代表性抗体,其中24种来自克隆,10种来自单体(3个参与者血浆中发现)。ELISA分析显示,94%(34种抗体中的32种)以6.6ng/mL的半最大有效浓度(EC50)与SARS-CoV-2RBD结合,。为了确定这些抗体是否具有中和活性,研究者针对SARS-CoV2-Strunc假病毒进行了测试。在测试的32种RBD结合抗体中,发现20种可以在纳克/毫升数量级的半最大抑制浓度(IC50)下有小中和,浓度范围为4.4至709纳克/毫升。在个体中发现有效的中和抗体,与血浆NT50无关。例如,从血浆NT50值分别为5053和298的个体COV21和COV107获得了C002和C121,IC50分别为8.9和6.7ng/mL。最后,具有共享IGHV和IGLV基因的抗体的克隆是最好的中和剂之一,例如具有IGHV3-30/IGKV1-39的抗体C002,这两个供体均具有最好的血浆中和活性。研究者得出的结论是,即使具有中等血浆中和活性的人,也具有产生有效SARS-CoV-2中和抗体的罕见IgG记忆B细胞。