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已鉴定出能阻断人和动物SARS病毒的人类抗体

新闻发布

2007年7月2日,星期一

已鉴定出能阻断人和动物SARS病毒的人类抗体

一个国际研究人员小组已鉴定出首批可中和导致严重急性呼吸道综合症(SARS)爆发的病毒的不同病毒株的人类抗体。研究人员使用小鼠模型和体外测定法(实验室测试)来测试抗体的中和活性。该研究小组由美国国立卫生研究院的国家癌症研究所(NCI)和美国过敏与传染病研究所(NIAID)的科学家领导,包括美国陆军(USAMRIID)和学术机构的合作者在美国,瑞士和澳大利亚。该研究结果发表在2007年7月2日的《美国国家科学院院刊》的早期在线版本中。

SARS暴发是在2002-2003年在人类中发生的,然后在2003-2004年再次发生,据认为每次爆发都是在病毒从动物宿主跃迁到人类时发生的。因此,看来该病毒的动物品系可能能够引发未来的人类暴发。

NIAID医学博士Kanta Subbarao解释说:“这项研究非常重要,因为导致2002年人类暴发的病毒株可能已经不存在了,”他的实验室在动物模型中验证了抗SARS抗体的功效。 “对于任何疫苗,治疗剂,抗体或药物,我们需要证明的是,它不仅对从人身上分离出的SARS病毒株有效,而且对多种动物株也有效,因为动物可能是SARS病毒再次出现。”

该研究小组由NCI校区马里兰州弗雷德里克(Frederick)蛋白质相互作用小组负责人Dimiter S. Dimitrov博士领导。当2002年首次爆发SARS时,Dimitrov通过利用其实验室在病毒如何进入细胞中的专业知识来应对公共卫生危机(这是在HIV研究中获得的),以了解这种新病毒如何进入并利用人类细胞。他们对刺突糖蛋白(结合并允许进入人体细胞的病毒部分)的研究提供了识别几种抗SARS病毒的人抗体所需的知识。

NCI总监John E. Niederhuber博士说:“我们在NCI Frederick的研究人员拥有非凡的专业知识,范围从癌症到艾滋病研究,先进的生物技术和疫苗生产等领域,都广为人知。癌症是许多疾病的模型,NCI的研究为我们的NIH同事和整个生物医学研究界提供了丰富的资源。”

Dimitrov和他的同事鉴定了两种人抗体,它们与SARS病毒的突波糖蛋白上的一个区域结合,该区域称为受体结合域(RBD)。在一名感染了SARS并随后康复的患者的血液中发现了一种名为S230.15的抗体。第二种抗体m396,是从研究人员从10名健康志愿者的血液中开发的人类抗体库中提取的。由于人类已经具有表达与能有效中和SARS病毒的抗体非常接近的抗体的免疫细胞,因此可以从健康志愿者中剔除m396。 Dimitrov的团队接下来确定了m396的结构及其与SARS RBD的复合物,并表明该抗体与RBD上的区域结合,该区域使病毒能够附着于宿主细胞。

如果抗体成功结合SARS RBD,它们将阻止病毒附着在人细胞外部的SARS冠状病毒受体ACE2上,从而有效地中和它。在实验室的细胞中进行测试时,两种抗体均能有效地中和两次疫情的病毒样本。抗体还中和了从野生麝香猫(一种在暴发期间发现了病毒株的猫类哺乳动物)中提取的病毒样品,尽管效力略低。

接下来,研究人员在SARS病毒感染的小鼠模型中测试了抗体。给小鼠注射两种抗体中的一种,然后在24小时后暴露于两种暴发之一中的SARS病毒样品中,或暴露于从麝香中分离出的病毒中。研究人员发现,接受m396或S230.15免疫的小鼠受到了来自SARS的完全保护,免受了人类感染。与实验室中的细胞实验相似,接受这两种抗体的小鼠也可以免受SARS感染,即使没有完全感染。

进一步分析m396的结构及其与SARS病毒受体结合区中实验突变的相互作用,表明该抗体可以成功中和病毒的所有已知形式。 Dimitrov说:“该抗体会中和我们测试的所有SARS株,并且可能会中和具有已知序列的所有病毒株。” “尚无其他有关此类抗体的报道。”

NIAID主管Anthony S. Fauci医师表示:“这项出色的研究为我们提供了可能与2002-2003年导致8000例SARS案例并造成近800例死亡的病毒类似的病毒,为人们重新出现做好了充分的准备。”这项工作可能有助于为治疗剂,疫苗和诊断方法的发展提供信息,是对有可能再次出现的病原体的先发制人的打击。”

发现两种有效抗体的优势在于,SARS冠状病毒的新近出现的变异可能对一种抗体的中和不敏感,但仍对另一种抗体敏感。这组作者总结说:“我们的结果表明,针对SARS的新型潜在的基于抗体的疗法可单独使用或组合使用……这些人抗体也可用于诊断以及作为疫苗和抑制剂开发中的研究试剂。”

有关癌症的更多信息,请访问NCI网站http://www.cancer.gov或致电1-800-4-CANCER(1-800-422-6237)致电NCI癌症信息服务。

有关在NCI的Frederick校园中与癌症,艾滋病和相关疾病的原因相关的研究的更多信息,请访问http://www.ncifcrf.gov/

有关美国国家过敏和传染病研究所的更多信息,请访问http://www3.niaid.nih.gov/

关于美国国立卫生研究院(NIH):美国国立卫生研究院(NIH)是美国的医学研究机构,包括27个研究所和中心,并且是美国卫生与公共服务部的组成部分。 NIH是进行和支持基础,临床和转化医学研究的主要联邦机构,并且正在调查常见和罕见疾病的病因,治疗方法和治愈方法。有关NIH及其计划的更多信息,请访问www.nih.gov

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参考

参考文献: Zhu Z,Chakraborti S,何Y,Roberts A,Sheahan T,肖X,Hensley LE,Prabakaran P,Rockx B,Sidorov IA,Corti D,Vogel L,Feng Y,Kim J,Wang L,Baric R,。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 Lanzavecchia A,Curtis KM,Nabel GJ,Subbarao K,Jiang S,Dimitrov D.人单克隆抗体对SARS冠状病毒分离株的有效交叉反应中和作用。美国国家自然科学委员会。卷104,第27号。2007年7月3日

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