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有廣效型 COVID-19 中和抗體 看 Carterra LSA 高通量 SPR 平台
是否有可能開發出通用於所有致病冠狀病毒的廣效中和抗體，以對抗層出不窮的變異株、因應未來可能發生的疫情呢？ 答案是有可能的！2022 年美國國家衛生研究院 Cherrelle Dacon 等人在《Science》雜誌上發表了 6 種最新發現的冠狀病毒廣效中和抗體。這 6 種廣效性單株抗體是從 142 位 COVID-19 染疫康復者血液中篩選出來，對所有人類感染性冠狀病毒的棘蛋白 (Spike protein) 均具有結合能力 (圖 1)，其中 COV44-62 和 COV44-79 這兩株抗體甚至對 Omicron 亞型變異株 BA.2 與 BA.4/5 也都具有中和活性。
確認 6 種廣效中和抗體在新冠病毒的作用區域 為了確認這 6 種廣效中和抗體是作用在新冠病毒棘蛋白的哪個區域，作者分別檢測了抗體與新冠病毒棘蛋白 S2 次單元 (S2 subunit)、受體結合區域 (receptor binding domain, RBD) 和 N 端結構區域 (N-terminal domain, NTD) 的結合活性，結果發現 6 種抗體都是作用結合在新冠病毒棘蛋白的 S2 次單元區域。進一步以 Carterra LSA 高通量 SPR 平台檢測這些抗體的 Fab 片段與新冠病毒棘蛋白及 S2 次單元的結合動力學參數，發現所有抗體的 Fab 片段與兩者的親和性均落在十億分之一莫耳濃度 (nanomolar) 範圍，其中與 S2 次單元的結合親和力要比與棘蛋白的結合親和力高 3~76 倍不等 (圖 2)。
抗原表位分群 (Epitope binning) 接著以 Carterra LSA 平台對這 6 種廣效中和抗體進行抗原表位分群 (Epitope binning)，結果顯示這 6 種抗體都會競爭結合在 S2 次單元的某一特定區域，且該結合位點截然不同於對照抗體 S2P6* 的結合位置，顯示這 6 種廣效中和抗體具有其獨特的抗原表位 (圖 3)。
抗原表位定位 (Epitope mapping) 為了鑑定找出 6 種廣效中和抗體確切的抗原表位，作者先合成建立一個能夠覆蓋整個新冠病毒棘蛋白 S2 次單元區域的胜肽庫 (每條胜肽長 15 個胺基酸，與臨近胜肽會重疊 12 個胺基酸序列；胜肽庫序列覆蓋範圍為 Ser686–Lys1211, Accession #YP_009724390.1)，再同樣使用 Carterra LSA 平台檢測 6 種抗體與這些胜肽的結合活性，結果發現所有 6 種抗體都會和編號 42, 43 和 44 的胜肽結合，這三個胜肽都含有一段相同的序列“815RSFIEDLLF823”，這段序列位於新冠病毒棘蛋白 S2 次單元的融合胜肽 (fusion peptide, FP) 區域，在冠狀病毒家族中具有高度保留性 (圖 4)。
Cherrelle Dacon 等人的研究不僅揭示了新冠病毒融合胜肽區域作為次世代廣效冠狀病毒疫苗的發展潛力，同時也讓我們看見【Carterra LSA 高通量 SPR 平台】在抗體藥物與疫苗研發中所帶來的強大助力。
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