来自中国的科学家团队发现：从一名新冠康复患者中分离出的两种单克隆抗体b38和h4抗体，可以阻止病毒s蛋白受体结合区域rbd与人体细胞受体ace2之间的结合。随后在小鼠模型中的治疗研究证实，这两种抗体可降低小鼠感染后肺部的病毒载量。
当地时间5月13日，顶级学术期刊《科学》（science）在线发表了来自由首都医科大学、中科院北京生命科学研究院、中国科学院微生物研究所中科院病原微生物与免疫学重点实验室、中科大、深圳市第三人民医院、中国农业大学、中国科学院天津工业生物技术研究所、中国疾病预防控制中心等团队联合完成的一项研究“a non-competing pair of human neutralizing antibodies block covid-19 virus binding to its receptor ace2（一对非竞争性人类中和抗体可阻断covid-19病毒与其受体ace2的结合）”，披露了上述研究成果。
该项研究的通讯作者为中国疾控中心主任、中科院院士高福，中国科学院天津工业生物技术研究所副研究员高峰，深圳市第三人民医院院长刘磊。该项研究此前已于当地时间5月7日率先刊发在生物预印本网站medrxiv上，当时未经同行评议。
研究团队从一名中国康复患者中分离出四种人源单克隆抗体，在体外均显示中和能力，其中b38和h4抗体尤其具有潜力。
迄今为止，新冠病毒尚无特定的药物或疫苗。目前，大多数的治疗研发方案都瞄准新冠病毒入侵人类的“钥匙”——s蛋白（刺突糖蛋白）。s蛋白介导病毒和宿主细胞结合并入侵，它由s1结构域和s2结构域两部分组成，分别介导受体结合和膜融合，受体结合域（rbd）即位于s1。研究团队认为，通过使用rbd蛋白筛选抗新冠病毒的中和抗体是当下可以采用的优先策略。
他们首先从新冠恢复期患者获得四种不同抗体（b5，b38，h2和h4），其上清液显示能与新冠病毒rbd结合，但与sars-cov的rbd的结合失败，这表明sars-cov和新冠病毒的rbd表位在免疫学上是不同的。
这4种抗体显示出与新冠病毒rbd的不同的结合能力，kd范围为10的负7次方至10的负9次方m。其中h4表现出相对较高的结合亲和力，kd为4.48nm，而b5表现出相对较弱的结合亲和力，kd为305nm。b38和h2与rbd结合，kd分别为70.1nm和14.3nm。
所有这4种抗体均显示中和活性，ic50（半抑制浓度）值范围为0.177μg/ml至1.375μg/ml。b38是最有效的抗体，其次是h4、h2和b5。
研究团队接下来评估每种抗体阻断病毒rbd与ace2结合的竞争能力，结果显示，b38和h4能与ace2完全竞争，并与rbd的结合。相反，b5显示出部分竞争，而h2显示出与rbd结合，但没有与ace2竞争。
研究还表明，b38和h4能识别rbd上的不同表位并部分重叠。
研究指出，竞争分析表明这两种抗体在rbd上的不同表位，使它们成为潜在的病毒靶向单克隆抗体对，避免在未来临床应用的免疫逃逸。
为探索b38和h4在体内抗新冠病毒攻击的保护功效，研究团队进行了小鼠治疗实验。在攻毒12小时后，研究团队向hace2转基因小鼠注射25 mg/kg单剂量的b38或h4。结果显示，与对照组和h4组相比，攻毒后体重显著下降的b38组小鼠在感染后3天（dpi）恢复了。
研究团队还检测了3 dpi时小鼠肺组织的病毒rna拷贝。b38组和h4组的相对rna拷贝变化均显著低于对照组，与对照组相比分别降低了32.8％和26％。
为进一步阐明抗体中和机制的结构基础，研究团队通过体外孵育和纯化制备了rbd-b38和rbd-h4 fab复合物。重链上的三个互补决定区（cdrs）和轻链上的两个互补决定区参与和病毒rbd的作用。病毒rbd中有36个残基与b38相互作用，其中21个残基与重链相互作用，15个残基与轻链相互作用。
序列比对表明，在表位中的36个残基中，只有15个在新冠病毒和sars-cov之间保守。这解释了b38的特异反应性。
团队还研究了b38阻断covid-19病毒rbd与ace2相互作用的结构基础。结果显示，b38的vh和vl均导致了rbd与ace2结合的空间位阻。值得注意的是,在与b38结合和与hace2结合的两种形式中，rbd没有表现出明显的构象变化。进一步分析发现，在与两者结合的时候，rbd上的21个氨基酸中有18个完全一致，这清楚地解释了为什么b38完全消除了新冠病毒rbd与受体的结合。
研究强调，“随着新冠疫情的持续蔓延，对病毒rbd蛋白表位的鉴定至关重要，这将为开发疫苗提供有价值的信息。此外，针对表位的中和抗体的分子特征有助于小分子或肽药物/抑制剂的开发。”
综上所述，研究认为，这项研究鉴定的中和抗体有望成为预防和治疗新冠病毒的候选抗体。
