search
ruРусский
banner
Дом / Новости / Пациент
Новости
pageSearch
Последние новости

Пациент

Jun 27, 2023Jun 27, 2023

Природная микробиология, том 7, страницы 1376–1389 (2022 г.) Процитировать эту статью

7303 Доступа

14 цитат

368 Альтметрика

Подробности о метриках

Вариант SARS-CoV-2 Omicron имеет очень высокий уровень передачи, устойчив к нейтрализации разрешенными терапевтическими моноклональными антителами человека (mAb) и менее чувствителен к вакцино-опосредованному иммунитету. Чтобы обеспечить дополнительную терапию против Омикрона, мы выделили моноклональное антитело под названием P2G3 от ранее инфицированного вакцинированного донора и показали, что оно обладает нейтрализующей активностью в пикомолярном диапазоне против Омикрона BA.1, BA.1.1, BA.2 и всех других протестированных вариантов. Мы определили структуру P2G3 Fab в комплексе с шипом Omicron, используя криоэлектронную микроскопию с разрешением 3,04 Å, чтобы идентифицировать эпитоп P2G3 как mAb класса 3, который отличается от эпитопов шипов, связывающих mAb, о которых сообщалось ранее. Используя модель заражения обезьян SARS-CoV-2 Omicron, мы показываем, что P2G3 отдельно или в сочетании с P5C3 (ранее идентифицированное широко активное моноклональное антитело класса 1) обеспечивает полную профилактическую или терапевтическую защиту. Хотя мы могли отобрать мутанты SARS-CoV-2, избежавшие нейтрализации P2G3 или P5C3 in vitro, они имели низкую инфекционность, а мутации «ускользания» крайне редки в общедоступных базах данных последовательностей. Мы пришли к выводу, что эта комбинация моноклональных антител имеет потенциал в качестве препарата против Омикрона.

SARS-CoV-2 является причиной >340 миллионов подтвержденных случаев заражения и >5,5 миллионов смертей во всем мире1. Его распространение привело к появлению вызывающих беспокойство вариантов (ЛОС), которые более трансмиссивны и устойчивы к иммунным реакциям. Преобладают ЛОС, несущие большое количество мутаций по сравнению с исходным штаммом SARS-CoV-2, при этом Дельта (B.1.617.2) и ее 11–15 шиповых мутаций теперь в значительной степени заменены высокоинфекционным вариантом Омикрона (B.1.1.529.1). ), который содержит до 37 аминокислотных мутаций в белке-шипе2,3. Пятнадцать замен шипов в Omicron находятся в рецептор-связывающем домене (RBD), области, на которую нацелены нейтрализующие антитела (будь то индуцированные инфекцией или существующими вакцинами), которые все были выработаны против исходного штамма 2019-nCoV Wuhan4,5,6,7 ,8. Омикрон также устойчив к нейтрализации большинством моноклональных антител против SARS-CoV-2, о которых сообщалось на данный момент9,10,11,12,13,14,15, и в настоящее время циркулирует в нескольких подвариантах, включая BA.1.1, BA.2 (B.1.1). .529.2) и BA.3 (B.1.1.529.3)2, что создает срочную неудовлетворенную медицинскую потребность как в профилактике, так и в терапии.

Мы провели скрининг на наличие антиспайковых антител в образцах сыворотки от когорты из более чем 100 доноров и сосредоточили внимание на одном постинфицированном доноре, который получил две дозы вакцины мРНК-1273 и имел один из самых высоких уровней антител в сыворотке крови с отличным диапазоном показателей. против панели вариантов SARS-CoV-2 в анализе суррогатной нейтрализации тримерного спайка-ACE216. Скрининг супернатантов клонов B-клеток на связывание высокоаффинных шипов позволил нам отдать приоритет шести клонам для продукции моноклональных антител посредством экспрессии парных тяжелых и легких цепей в клетках ExpiCHO. Во время первоначального профилирования этих очищенных моноклональных антител P2G3 продемонстрировал наибольшую аффинность связывания с исходным тримером шипов 2019-nCoV и панелью белков-шипов, кодирующих мутации, обнаруженные в альфа-, бета-, гамма- и дельта-ЛОС (IC50 0,006–0,010 мкг/мл). ) (Расширенные данные, рис. 1а). Перекрестные исследования связывания RBD с шипами, проведенные с использованием панели разрешенных или клинически продвинутых моноклональных антител против SARS-CoV-2 (REGN10933 и REGN10987 от Regeneron17, AZD8895 и AZD1061 от AstraZeneca18, ADG-2 от Adagio19, S309/сотровимаб от Vir/GSK20) ) и моноклональные антитела, ранее описанные нашей группой21, демонстрируют, что P2G3 связывает уникальный, хотя и перекрывающийся эпитоп с эпитопами, распознаваемыми как AZD1061, так и S309/сотровимабом, причем последний действует по механизму, отличному от блокирования взаимодействия RBD/ACE220 (расширенные данные, рис. 1b). Важно отметить, что наши мощные и широко активные моноклональные антитела класса 1, P5C3, неконкурентно связывали RBD с P2G3, что побудило нас составить профиль этих моноклональных антител как по отдельности, так и в комбинации для последующих исследований.

42-fold more potent than ADG-2, AZD1061, AZD8895, REGN10933 and REGN10987 mAbs and 19-fold more potent than Sotrovimab at neutralizing Omicron BA.1 spike-pseudotyped lentiviral particles (Fig. 2b). Second most potent was P5C3, with an IC80 value of 0.223 µg ml−1, and the P2G3/P5C3 combination revealed a minor-enhanced activity over P2G3 alone in this assay, with an IC80 value of 0.024 µg ml−1 for the total concentration of the two mAbs. Furthermore, P2G3 and P5C3 maintained full neutralizing activity against the ancestral D614G and Omicron BA.1.1 encoding the R346K spike pseudovirus (Extended Data Fig. 2a,b), a mutation present in ~10% of Omicron variant sequences in the GISAID11./p>10× less potent than P2G3, P5C3 and both the AZD and REGN cocktails against this virus./p>6.2 µg ml−1 at the time of viral inoculation and P2G3 treatment groups showed a significant ~4-log reduction of genomic viral RNA levels (Extended Data Fig. 4c)./p>1,200 Å2 (Fig. 5b and Extended Data Figs. 7a and 8a). To characterize the P2G3 paratope and epitope interface in detail, we performed local refinement of the P2G3 Fab-RBD interacting region and reached a resolution of 3.84 Å with well-defined density, allowing clear interpretation of sidechain positions (Extended Data Figs. 6 and 8, and Supplementary Fig. 2 and Data Table 1). The P2G3 paratope is composed of four complementarity-determining region (CDR) loops binding at the back of the RBD. The interactions are mediated through electrostatic and hydrophobic contacts (Fig. 5c,d and Extended Data Fig. 8b,c) and involve 16 residues of the RBD, mainly bound by the heavy chain of the P2G3 mAb. The 18-residue-long CDRH3 sits at the top of a loop that comprises residues 344–347, and also contacts the amino acids at the limits of the 5-stranded β-sheet (residues 440–451), overall accounting for >60% of the buried surface area (431 Å2) (Extended Data Fig. 8a–c). The interactions between P2G3 and the Omicron RBD are conserved in both RBD-up and RBD-down states (Extended Data Fig. 8c,d). CDRH2 extends the epitope by interacting with R346 that is engaged by residue W53 via a potential cation-pi interaction (Fig. 5d and Extended Data Fig. 8e), an interaction that is probably conserved with the R346K spike substitution (Extended Data Fig. 2a,b). The only potential contact from the light chain derives from the CDRL1 Y32 forming a hydrophobic interaction with V445 of the RBD (Extended Data Fig. 8c). Moreover, P2G3 is only observed to contact RBD amino acid residues and the distance to the nearest atom of the glycan branch is ~10 Å from P2G3. Importantly, the epitope defined by our structural studies rationalizes the potent neutralizing activity of P2G3 against the Omicron variant relative to other Class 3 mAbs. Omicron mutations S371L, N440K, G446S and the minor R346K sub-variant are all situated outside of, adjacent to or have little effect on recognition of the P2G3-binding epitope, whereas two or more of these mutations directly impinge on epitopes recognized by REGN10987, AZD1061 and S309/Sotrovimab (Fig. 5e). Furthermore, P2G3 displays a unique binding orientation on the RBD, with its Fab angling away from most of these Omicron mutations (Fig. 5f). In modelling the observed angles of attack of various Class 3 mAbs, it is possible that REGN10987 only binds to the up-RBD form while AZD1061 binds one up- and one down-RBD form, with steric hindrance blocking the third RBD site on the Omicron spike trimer (Extended Data Fig. 9). In contrast, P2G3 and S309/Sotrovimab probably binds both the up and down forms of Omicron RBD without clashes (Fig. 5g and Extended Data Fig. 9c), a characteristic that may contribute to the largely conserved and high potency of P2G3 across VOCs./p>99% by SDS–PAGE analysis. Biotinylation of spike or RBD proteins was performed using EZ-Link NHS-PEG4-biotin (Life Technologies) with a 3-fold molar excess of reagent following the manufacturer’s protocol. Biotinylated proteins were buffer exchanged with PBS using an Amicon Ultra-0.5 with a 3 kDa molecular weight cut-off. Spike and RBD tetramers were prepared fresh before use and formed by combining biotinylated proteins with PE-conjugated streptavidin (BD Biosciences) at a molar ratio of 4:1./p>100 donors were monitored for levels of IgG antibody binding to the SARS-CoV-2 spike trimer proteins from 2019-nCoV, D614G, Alpha, Beta and Gamma variants in the Luminex bead-based assay./p>1-log reduction in viral RNA and infectious virus anticipated in the lung tissue with an effective therapy that can provide statistically significant differences between treated and untreated animals. These sample size assumptions were confirmed in our statistical analysis. Statistical differences in viral RNA levels and infectivity were evaluated using the Mann-Whitney two-sided tests to compare control and treatment groups./p>

4000 cells analysed per condition. c, d) Antibody dependent cellular phagocytosis assay performed ancestral 2019-nCoV and with Omicron BA.1 variant Spike protein biotinylated and bound to streptavidin coated fluorescent beads. Beads mixed with the indicated antibody concentrations were incubated with the U937 monocyte effector cell line and antibody dependent cellular phagocytosis of the Spike coated beads was evaluated by flow cytometry. Dashed lines correspond to individual antibodies and solid lines indicate combinations of P2G3 and P5C3. Results shown are representative data for three separate experiments with each concentration response tested in duplicates or triplicates. Mean values ± SEM are shown./p>

Предыдущий: Следующий: Топ-5 длинных
Отправить запрос
Отправлять