2021年8月17日/医麦客新闻 eMedClub News/-- 随着病毒的不断变异，具有更高传染性或更致命的突变毒株层出不穷。 根据全球共享流感数据倡议组织（GISAID）数据， 变异毒株病例占比已从4月底的5%不到扩大至8月初约90%。
▲ 全球各区域相关变异毒株随时间变化的流行情况
（数据来源：GISAID）
新冠突变株给目前已有的预防/治疗手段带来巨大挑战，也意味着这场抗疫远未达到终点。随着抗原变异逐渐的积累，免疫逃逸增加，很可能将会出现导致目前所有的疫苗失效的病毒突变株。因此，仅仅依靠新冠疫苗接种构筑预防保护的防线是不够，对于感染新冠病毒的患者，患上重症的风险很高，因此，开发有效的中和抗体治疗手段是非常必要的 。 相比于疫苗，中和抗体兼备暴露后预防和治疗两重功能，是一种及时有效，能够迅速发挥抗病毒作用的药物，在新冠的防治中，可与疫苗形成有效补充。除此之外，中和抗体技术已在突发性传染病（例如埃博拉病毒、MERS、流感病毒等）的防治中具有良好的应用先例，也是FDA获批紧急使用的第一种针对SARS-CoV-2的治疗方法。 国内的中和抗体开发实力强劲。当前多个针对SARS-CoV-2的中和抗体项目处于临床试验阶段，包括腾盛博药、神州细胞、绿叶制药、迈威生物、君实生物、复宏汉霖、济民可信、和铂医药等药企，以及众多科研院所都在进行中和抗体的研发，并在国际上开展临床研究。 腾盛博药的BRII-196+BRII-198 中和抗体疗法已在全球多个临床研究中心顺利开展了3期临床试验。2021年7月20日，腾盛博药宣布在中国启动该疗法的2期临床试验，此项研究由中国工程院院士、广州医科大学附属第一医院国家呼吸系统疾病临床医学研究中心主任钟南山院士牵头 。Etesevimab是国内最早进入临床阶段的新冠病毒中和抗体 ，由君实生物与中国科学院微生物研究所（IMCAS）共同开发。2020年5月，礼来制药从君实生物引进了Etesevimab，君实生物继续主导大中华地区的开发活动，礼来制药主导全球其他地区的开发活动。2021年2月10日，FDA紧急授权在研中和抗体药物Etesevimab和Bamlanivimab双抗体疗法，用于治疗伴有进展为重度COVID-19和/或住院风险的12岁及以上轻中度COVID-19患者。除了Etesevimab和Bamlanivimab，美国FDA也授予了另一种中和抗体鸡尾酒疗法再生元Casirivimab+Imdevimab（称REGN-COV2） 以及中和抗体单药治疗GSK/Vir的Sotrovimab 的紧急使用授权（EUA） ；适应症均为COVID-19高风险非住院患者。 近期，REGN-COV2已被FDA紧急授权作为暴露后预防治疗， 主要针对尚未完全接种新冠疫苗，或者预计不能对疫苗接种产生足够的应答，且已经或有很大可能接触新冠病毒感染者的个体。这是首个在美国获得许可同时用于治疗COVID-19患者和作为暴露后预防治疗的新冠中和抗体疗法。▲ 中和抗体应用于SARS-CoV-2感染的不同阶段
（图片来源：Cell ）
然而，变异株对中和抗体药物的研发来说是一个严峻的挑战。由于耐药变异病毒的出现频率增加，一些中和抗体药物已不再有利。 礼来/AbCellera公司Bamlanivimab单药疗法曾获批EUA，然而由于具有抗性的SARS-CoV-2变体的出现，导致FDA于今年4月撤销了其作为单一药物的EUA。 以国内正流行的德尔塔变异株（B.1.617.2）为例，相关研究表明，Etersevimab（礼来/君实）、Casirivimab和Imdevimab（再生元）仍然对德尔塔病毒有效；Sotrovimab（GSK/Vir）、BRII-196+BRII-198（腾盛博药）、HLX71（复宏汉霖）等也表现出广泛的抗突变效应。 当前大部分中和抗体开发项目中的抗体源自恢复期患者的血液 ，从患者的PBMCs进行特异性单个记忆B细胞筛选。一些项目也会采用人源化转基因小鼠 ，例如，再生元 在开发新冠中和抗体时，构建抗体可变区基因库的原材料既有表达SARS-CoV-2 S蛋白的DNA质粒免疫VelocImmune®小鼠，又有康复患者的B细胞。 （图片来源：nature reviews immunology ） 另一方面，许多开发中的中和抗体在恒定Fc区进行了多种修饰，旨在改善其药理特性。腾盛博药的BRII-196+BRII-198 就应用了这一基因工程技术以降低抗体介导依赖性增强效应的风险，并同时延长血浆半衰期以获得可能更持久的治疗效果。 中和抗体在作为暴露后预防手段时，需要延长中和抗体的半衰期，以最大化单剂量的保护持续时间，从而减少频繁给药的次数。IgG抗体与FcRn的结合力与抗体的血清半衰期相关，增加对FcRn的亲和力是延长抗体半衰期的一种途径。GSK/Vir的Sotrovimab 也采用了此类修饰，这一基于恢复期患者的抗体，经过工程改造后具有更长的半衰期和增强的肺部的生物利用度。 另外，抗体依赖增强（ADE）效应是新冠药物开发的潜在风险。为规避ADE效应，一些项目针对不需要的效应子功能（例如，促炎细胞因子分泌和补体激活）对Fc区域进行了修饰。礼来/君实的Etesevimab 在Fc区域引进了LALA突变（两个亮氨酸变成丙氨酸，即L234A/L235A），去除了FcγR的结合位点，进而降低了ADE的风险。 ▲ 部分临床阶段中和抗体项目的Fab-RBD复合物、表位和Fc修饰 （图片来源：Cell ） 除了这些已有的中和抗体以外，越来越多的研究也为消灭变异病毒带来了希望 。 近日（8月4日），康泰生物针对新冠病毒变异株的疫苗研发项目取得重要进展，已经成功分离出多株德尔塔变异株单克隆毒种，后续将严格按照人用疫苗质量要求进行毒株评价，筛选疫苗用毒种，为生产针对德尔塔变异株的新冠灭活疫苗做好准备。 另外，中国生物 CNBG也在当天发布重磅消息称，国药集团中国生物杨晓明研究员团队最新发现针对德尔塔变异毒株有效的单克隆抗体，其中和活性IC50高达5ng/ml。 据中生介绍，该研究利用噬菌体展示技术，以8名SARS-CoV-2感染康复患者外周血单个核细胞（PBMC）为基因原材料，建立免疫文库，成功筛选出多株对SARS-CoV-2具有高中和活性的单克隆抗体。晶体结构解析数据显示，活性最强的抗体2B11所识别的RBD表位与ACE2的结合位点高度重叠，可有效阻断新冠病毒与细胞表面的ACE-2结合，进而阻止其感染细胞。 同时，研究团队还利用hACE2-腺病毒（hACE2-ADV）转导的IFNAR-/-小鼠模型评价了2B11对SARS-CoV-2感染的预防和治疗效果。研究结果表明，与对照组相比，攻毒前或后施用2B11均能显著降低病毒感染引起的体重减少及肺部病毒载量；进一步的肺部病理组织切片分析结果显示，2B11的施用能明显降低病毒感染引起的肺部炎症。 近期针对德尔塔的补充研究结果显示，2B11对该变异株具有与野生株高度一致的中和活性，预示2B11在由Delta变异株引起的新冠肺炎的短期预防与早期治疗上具有较大的应用价值。
通过使用Gibco™ ExpiCHO表达系统表达重组RBD，加速重组RBD的高产量生产，研究人员能够优先进行受体阻断试验、病毒中和试验和生物分子相互作用分析，以快速鉴定关键的抗SARS-CoV-2抗体[1]。
除支持针对新兴病毒的治疗研究外，蛋白表达系统还有助于研究人员确定流行感染性疾病（如流感）的新型治疗机制。过去，研究人员利用广谱中和抗体（bNAb）靶向流感病毒血凝素（HA）蛋白。然而，通过使用Gibco Expi293表达系统，Kosik等人证明了抗HA抗体（Ab）茎干区也可以通过阻断神经氨酸酶（NA）对大量底物的活性作用来抑制病毒释放[2]。Expi293表达系统的使用有助于快速识别NA抑制剂和抗茎干区mAb治疗之间潜在的治疗协同作用。
▲ 抗茎干区mAb可有效抑制NA活性 （图片来源：参考文献2）
Gibco的两款适用于抗原制备的表达系统，Expi293和ExpiSf表达系统，为您提供经过优化的整合的系统。
Expi293 – 可信赖的、快速、高产的瞬时 HEK 293表达的行业标杆产品
在表达候选药物时，时间因素至关重要。这也是Gibco Expi293表达系统能成为293细胞瞬时表达的可靠选择的原因。这种快速、高产的系统可以让您在短短的五到七天内获得293来源重组蛋白，从而更快地获得所需的产物。
ExpiSf - 首个化学成分确定的昆虫表达系统
另外， 赛默飞还提供首个化学成分确定的昆虫表达系统——ExpiSf表达系统。ExpiSf表达系统是一个具有超高蛋白得率的全集成系统，一个步骤实现杆状病毒从生产到蛋白表达。多次表达运行间、多个细胞传代间具有一致的结果。
此外，赛默飞还提供能够快速表达中和抗体的Gibco ExpiCHO表达系统，
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在药物开发过程中，从293细胞替换为CHO细胞可能会花费很多宝贵时间，并且带来不确定性。使用Gibco ExpiCHO表达系统能够在更小的培养体积中获得高达20x的蛋白产量，达到瞬时系统的最高蛋白得率，灵活适应开发过程的各个阶段。这意味着从研究开始，就可以一直使用CHO细胞。
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1.Immunoglobulin fragment F(ab’)2 against RBD potently neutralizes SARS-CoV-2 in vitro https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.04.07.029884v1
2.Neuraminidase Inhibition Contributes to Influenza A Virus Neutralization by Anti-Hemagglutinin Stem Antibodies https://www.biorxiv.org/content/10.1101/397976v1
3.Neutralizing Antibody Therapeutics for COVID-19 https://www.mdpi.com/1999-4915/13/4/628/htm
4.Neutralizing monoclonal antibodies for treatment of COVID-19 https://www.nature.com/articles/s41577-021-00542-x
5.Neutralizing antibodies for the treatment of COVID-19 https://www.nature.com/articles/s41551-020-00660-2
6.Tackling COVID-19 with neutralizing monoclonal antibodies https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00602-4? _returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867421006024%3Fshowall%3Dtrue
7. 中国生物《重要发现！ 单抗对德尔塔（Delta）等新冠变异株有效》
8.https://www.gisaid.org/hcov19-variants/