Scripps研究所的科學家進行的一項研究顯示，21世紀初從一名非典(SARS)倖存者身上發現的一種抗體，揭示了最近這種導致COVID-19的新型冠狀病毒的潛在弱點。
發表在Science雜誌上的這項研究，首次以接近原子尺度的分辨率描繪了人類抗體與新型冠狀病毒的相互作用。這種抗體是在SARS(嚴重急性呼吸系統綜合症)感染時產生的，儘管SARS是由SARS-CoV病毒引起的，但它與新型冠狀病毒SARS-CoV-2發生交叉反應。
該結構圖譜揭示了抗體結合兩個冠狀病毒上幾乎相同的位點，這表明該位點是冠狀病毒家族重要的功能和易損位點。
圖片來源：Meng Yuan and Nicholas Wu
"像這種位點保守的知識可以幫助對SARS-CoV-2疫苗和療法基於結構的設計，而這些也將防止其他那些可能出現在未來的冠狀病毒，"這項研究的資深作者Ian Wilson說道，他是Scripps研究所計算生物學和綜合結構系主任以及結構生物學的Hansen教授。
引起SARS的SARS-CoV起源於馬蹄蝠，但在2002年傳染給了人類。SARS-CoV-2是一種與COVID-19密切相關的冠狀病毒，於2019年底首次出現。它比它的病毒兄弟傳染性強得多，導致了一場全球大流行，導致的病例和死亡人數遠遠超過SARS。研製出一種疫苗，甚至是一種有效的治療方法，都可能大大緩解這一危機。
Wilson實驗室以其對HIV和流感等病毒抗體的開創性結構研究而聞名。這些研究已經用於疫苗和抗體藥物的設計以及其他治療。和世界上其他數百個實驗室一樣，Wilson的團隊現在專注於SARS-CoV-2。
"我們的最終目標是獲得抗體及其結合位點的結構信息，並以此指導SARS-CoV-2疫苗的設計，就像我們的實驗室對流感和艾滋病毒所做的那樣，"該研究的第一作者之一、Wilson實驗室的博士後研究員Nicholas Wu博士說。
這項新的研究集中在一種名為CR3022的抗SARS-CoV抗體上，該抗體最初是由荷蘭製藥公司Crucell Holland B.V.於2006年分離出來的。中國科學家今年早些時候的一份報告顯示，CR3022對SARS-CoV-2有交叉反應。Wilson的團隊利用他們的結構映射技術來確定抗體是如何與SARS-CoV-2結合的。
一個關鍵的發現是，這兩種冠狀病毒的抗體結合位點非常相似，只是有四個氨基酸的位點不同。這種高度的相似性意味著這個位點有一個重要的功能，如果它發生了顯著的變異，這個功能就會丟失。
然而，該位點的功能仍然很神秘。Scripps研究所的研究分析發現，抗體結合位點與病毒抓住細胞表面蛋白受體、準備穿透肺部細胞的部位相對較遠。這表明，至少對於SARS-CoV來說，CR3002以某種間接的方式中和了病毒感染細胞的能力。
更令人不解的是，這些病毒的抗體結合位點通常是抗體無法到達的。
"我們發現這一區域通常隱藏在病毒內部，只有當病毒的這一部分改變其結構時才會暴露出來，就像在自然感染時一樣，"第一作者之一、威爾遜實驗室的研究助理、博士Meng Yuan說道。
儘管這兩種冠狀病毒之間的差異很小，但抗體與SARS-CoV-2病毒的結合程度要比與SARS病毒的結合程度低得多，而且在實驗室培養皿試驗中不能像與SARS病毒的結合那樣中和SARS-CoV-2。
研究結果還表明，這種抗體在SARS-CoV-2上的結合位點是一個易受攻擊的位點，更緊密地結合它的抗體可能會成功地中和病毒，這種中和抗體如果發展成治療方法，可用於治療COVID-19患者，併為未受感染的個人提供暫時的保護，例如衛生保健工作者。
事實上，這種結合位點在SARS-CoV和SARS-CoV-2之間高度保守，這也暗示著可能有抗體可以有效地中和這兩種病毒，而且可能以同樣的方式，可以在未來突發性冠狀病毒引起大流行之前中和它們。
Scripps研究所和世界各地的實驗室目前正在通過獻血的方式，從COVID-19中康復的患者身上尋找抗體，以便進行進一步的研究。
【1】Clues to COVID-19 coronavirus's vulnerability emerge from an antibody against SARS
【2】Meng Yuan et al. A highly conserved cryptic epitope in the receptor-binding domains of SARS-CoV-2 and SARS-CoV. Science. 2020. DOI：10.1126/science.abb7269
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