Антителата срещу SARS-CoV-2 предпазват от летална инфекция

[ad_1]

Докато светът се бори да овладее тежкия остър респираторен синдром коронавирус 2 (SARS-CoV-2), отговорен за над 1,6 милиона смъртни случая и 76 милиона инфекции в световен мащаб, изследователите се опитват да определят определящите фактори за леталността, инфекциозността и защитата. Такива данни биха помогнали за ограничаването на разпространението и разработването на превантивни и терапевтични антивирусни средства и ваксини. Нов препринт, който се появи наскоро в bioRxiv* сървърът описва високата степен на защита, осигурена от антитела, насочени към N-терминалния домейн (NTD) на вируса.

Изследване: Предварително, защитно и конвергентно разпознаване на IgG на SARS-CoV-2 не-RBD шипови епитопи в реконвалесцентна плазма на COVID-19.

Различни репертоари на В-клетки и плазматични клетки

Повечето изследвания на антитела върху този вирус са фокусирани върху единични В-клетки, които са клонирани и техните антитела са скринирани за свързваща и неутрализираща активност инвитро. Те показват наличието на множество шипови епитопи, които се неутрализират от част от тези моноклонални антитела (mAbs), най-вече тези, които се свързват с вирусния рецепторен свързващ домен (RBD).

От друга страна, малко внимание е обърнато на епитопите, които се разпознават от циркулиращите антитела в възстановяваща плазмаи по-специално IgG антитела, произведени от плазмени клетки. Това обаче е основната част от неутрализиращия имунен отговор и е важно да се признае, че плазмените клетки и В клетките разпознават различни епитопи и се появяват в различни часови точки. Ето защо анти-SARS-CoV-2 шип или RBD B клетки се появяват на високи честоти, заедно с наличието на мощни неутрализиращи антитела, докато неутрализиращата активност на плазмата остава ниска.

Подробности за проучването

Взети са кръвни проби от четири коронавирусни заболявания 2019 (COVID-19). Всички са били реконвалесценти, след като е потвърдено, че имат COVID-19 чрез верижна реакция с обратна транскриптаза полимераза (RT PCR). Всички са били 11-19 дни от появата на симптомите.

Изследователите установяват, че 84% от поликлоналните IgG антитела са насочени към епидомите на шиповия ектодомен (S-ECD), които се намират извън рецептор-свързващия домен (RBD), включително най-разпространените плазмени IgG линии във всичките четири проби. Плазменият IgG отговор беше олигоклонален във всички случаи, с 6-22 линии. Само една линия съставлява почти една пета от целия репертоар на антителата.

Това се съгласува с по-ранни проучвания, показващи, че повечето mAbs се свързват с региони на шипа извън RBD. Известно е, че използваният тук инструмент IgG Seq улавя 70% от циркулиращите антитела и 85% от най-разпространените линии.

NTD антителата имат мощна неутрализираща активност

При един пациент, който се е възстановил само след два дни симптоми и е имал най-ниските плазмени неутрализиращи титри, изследователите са открили шест IgG линии, от които четири съставляват повече от 5% от общия набор на S-ECD антитела. Въпреки това, горните две съставляват> 70%, а четирите най-добри (1 анти-S2, 2 анти-NTD и 1 анти-RBD) съставляват ~ 94% от общите плазмени антитела на S-ECD. Първите две също показаха изобилие от разнообразие във всеки род.

От тях mAbs CM29-CM32 бяха най-разширените клонинги в четирите най-добри линии. CM29, CM30 и CM31 специално разпознават S2 шиповата субединица, NTD и RBD, съответно. Най-мощната неутрализационна активност се наблюдава при CM30, като CM32 е малко по-малко мощен. Последният е насочен към RBD. Другите две, CM29 и CM31, показват незначителна неутрализираща активност.

При мишки само CM30, най-добрият анти-NTD IgG, показва способността да предпазва мишките от инфекция при ниски и високи дози. CM32 не предпазва от инфекция с ниска доза вирус, нито намалява вирусното натоварване в белия дроб. CM29 също не е защитен, но намалява вирусните натоварвания в белите дробове, може би защото индуцира активност, зависима от антитела, клетъчна фагоцитоза (ADCP). CM31 всъщност показва тенденция към вирусни титри в белия дроб.

Пълна защита, с неоткриваеми вирусни титри в белия дроб, при високи вирусни дози, също се осигурява от комбинация от CM29 – CM31. По този начин, ако е налице един мощен плазмен mAb, насочен към епитоп извън RBD, той отменя липсата на защита поради останалите IgGs в поликлоналния отговор.

При друг пациент с по-тежко и продължително заболяване, първите 12 линии, свързани с не-RBD епитопи извън S-ECD, съставляват повече от 80% от общия брой. Най-обилните реагираха срещу субединицата S2. Те също така наблюдават три анти-NTD mAbs, които свързват S-ECD при наномоларни афинитети и имат мощна неутрализираща активност срещу вируса при субмикромоларни титри. Тези mAbs защитават мишките срещу летална инфекция и намаляват вирусните титри в белите дробове. Най-мощният от тях е CM25, който има „ефикасност, сравнима или надвишаваща антитела от клиничен стадий, насочени към RBD. ”

По този начин, анти-NTD антитялото е достатъчно за защита срещу SARS-CoV-2 инфекция.

Анти-NTD антитела, кодирани в IGHV1-24

IGHV се отнася до вариабилния регион на вариабилния домен на тежки имуноглобулинови вериги. IGHV1-24 е ген за зародишна линия на антитела, който се експресира при ниски нива на здраве, но при десетократно по-високи нива с COVID-19, както в В-клетките, така и в плазмабластите. Установено е, че тези антитела са насочени само към S-ECD епитопи извън RBD.

И трите анти-NTD mAb от пациент с по-малко тежко заболяване, други четири от периферни В клетки и друго не неутрализиращо антитяло срещу вируса, имаха много сходни последователности за имунни рецептори на променливите области на тежките вериги. Соматичните мутации обаче бяха много малко или липсваха в този регион, включително три остатъка от глутамат и един фенилаланин на определени места. Това са уникални остатъци, открити само в IGHV1-24.

NTD свързването се получава при тежка верига

Свързването на тези взаимодействия с IGHV1-24 NTD-реактивни антитела с шипа се доминира от взаимодействия с тежката верига, което представлява 89% от цялата интерфациална област.

Последствия

Това молекулярно протеомично проучване на антителата, насочени към SARS-CoV-2, показва олигоклонален плазмен отговор на антитела, насочен най-вече към не-RBD епитопите на S-ECD.

Нашият доклад е първото потвърждение на способността на антителата срещу NTD да осигуряват защита in vivo и е първата демонстрация на разпознаване на конвергентни антитела на шип епитоп, който се намира извън RBD, които колективно сочат към алтернативни пътища за вирусна неутрализация, резолюцията на болестта и дават обосновка за терапевтични интервенции, базирани на не-RBD шипови епитопи. “

*Важно съобщение

bioRxiv публикува предварителни научни доклади, които не са рецензирани и следователно не трябва да се считат за убедителни, да насочват клиничната практика / свързаното със здравето поведение или да се третират като установена информация

[ad_2]