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撰文：唐小糖 2021年1月3日，关于SARS-CoV-2的抗体依赖性增强（ADE）作用的研究终于迎来了阶段性进展，笔者对SARS-CoV-2的回顾总结如下： 早在7月27日，迈威生物公司和病毒所就在bioRxiv上上传了一项关于SARS-CoV-2的研究，发现单抗MW05和MW07可以在体外通过Fc介导增强SARS-CoV-2假病毒对表达FcγRIIB的细胞系（Raji、THP-1和K562 ）感染，通过在Fc端引入LALA 突变，可以消除ADE效应，并在猴子中具有保护效果。这项研究后来在线Nature Communications，虽然整体信息量较少，但也提示了确实有些SARS-CoV-2抗体在体外具有ADE效应； 10月13日，复旦大学基础医学院和西湖大学在medRxiv上公布了第一个比较完整的ADE抗体的研究，本研究中，作者在不同疾病程度和不同病程的205个病人的康复血浆中发现，16个轻症和13个重症患者的血浆能够在体外剂量增强SARS-CoV-2假病毒对表达FcγRII的Raji细胞、K562细胞和原代B细胞的感染。进一步检查这29个患者，发现S蛋白（受体结合域RBD和S1）特异性的高滴度抗体、重/危重、病程长的老年人的康复血浆中的ADE相对更明显。机制是抗体结合RBD，通过FcγRII介导促进细胞和病毒的膜融合。然后他们分离出了两个ADE抗体7F3和4L12，都是S1特异性的且都能够中和假病毒，但7F3有ADE作用，4L12没有，随后进行一系列的实验发现了RBD的多个表位贡献了7F3结合和诱导的ADE作用，并且解析了结构。但这项研究仍然没有解决的问题是，ADE抗体是否在体内具有实质性影响； 12月18日，大阪大学在bioRxiv上公布了另一种机制的SARS-CoV-2 ADE抗体，从COVID-19患者中筛出的很对S蛋白N端域（NTD）特异性的抗体，能够显著增强S蛋白与ACE2的结合、以及SARS-CoV-2假病毒和真病毒进入细胞的能力。进一步，通过突变分析发现，所有能够增强感染的抗体识别NTD的部分存在重叠。作者也确实在住院的COVID-19患者样本中检测到了这些抗体（在48名健康人的3名中也检测到了较低水平的），但ADE抗体与非ADE抗体的比例在不同患者中有所不同，对整体的中和活性影响有限。这项研究的亮点这些NTD特异性的ADE抗体不依赖于Fc-FcγR，而是可能通过影响NTD-RBD相互作用，增加了RBD的“open”构象，进而有利于S蛋白与ACE2结合。但本文仍然缺少体内的直接证据，即这些抗体是否会增强感染以及是否会影响临床疾病进展； 1月2日，杜克大学在bioRxiv上公布了第一个ADE抗体是否在体内具有影响的证据，本研究将体外具有ADE作用的抗体打进小鼠和猴子体内，发现基本不发生感染增强作用，这篇文章提供了体外不能代表体内的直接证据。 
这项研究再次验证了SARS-CoV-2的ADE抗体有至少两种机制，RBD特异性的依赖于Fc-FcγRII（不需要ACE2受体）；NTD特异性的不依赖Fc（需要ACE2受体），而是通过改变构象影响结合，并分别描述了特征，解析了各种结构，根据抗体之间是否能阻断，他们把RBD抗体分为两个簇，同一个簇的ADE抗体与非ADE抗体之间相互竞争表位，不同簇之间则互不影响；同样地，NTD抗体也被分为两个簇，但与RBD不同，中和性NTD抗体为一个簇，可相互阻断，而ADE的NTD抗体形成第二个簇，同样可相互阻断；RBD抗体与NTD抗体之间互不影响。 
RBD和NTD特异性抗体的两种ADE机制 接下来，他们做了重要的体内实验，首先看RBD的ADE抗体，小鼠中，有ADE作用的DH1041和没有ADE作用的DH1050.1单独或结合、都有中和且也具有ADE作用的DH1046和DH1047单独或结合，无论是预防还是治疗，都对能够降低SARS-CoV-2感染的小鼠肺部病毒载量（治疗有些稍差）；猴子中，检测了DH1041、DH1043、DH1046和DH1047的预防作用（提前3天），发现这些抗体都具有明显的保护作用，并能降低上、下呼吸道的病毒载量。注射DH1046的其中一只猴子，肺部炎症评分有所增加，但没有血管周围免疫病理和肺水肿的证据，也没有BAL细胞因子异常的证据。整个DH1046组的猴子总病毒抗原减少，但N蛋白和E蛋白的亚基因组RNA（sgRNA）在某些时间点没有显著差异； 
RBD 特异性的ADE抗体在体内仍具有部分保护作用 对于NTD的ADE抗体，在小鼠中，ADE抗体DH1052在小鼠中具有显著的预防作用；在猴子中，和RBD的ADE抗体相似，DH1052组也有一只猴子肺部炎症评分有所增加，且表现出了炎症等现象，BAL细胞因子也有所上调。但整个DH1052组的猴子总病毒抗原有显著下降，在上、下呼吸道中也部分显示出了较少的病毒复制。 
NTD 特异性的ADE抗体在体内仍具有部分保护作用 综上所述，即使是直接注射体外明确有强ADE作用的单克隆抗体，仍然未在体内表现出明显的影响如病毒载量提升、炎症等。相反，还具有部分的保护作用。作者在讨论中说到原因可能有两点：1）SARS-CoV-2本身不能在巨噬细胞中有效复制，而Fc介导的ADE抗体则主要进入巨噬细胞；2）Fc介导的效应器功能发挥了一定的保护作用。总而言之，根据目前已有的证据，不支持SARS-CoV-2感染或接种疫苗能够诱导出明显的ADE效应。 参考文献： 1. Wang S., et al. Characterization of neutralizing antibody with prophylactic and therapeutic efficacy against SARS-CoV-2 in rhesus monkeys. Nat Commun. 2020 Nov 13;11(1):5752. 2. Wu F., et al. Antibody-dependent enhancement (ADE) of SARS-CoV-2 infection in recovered COVID-19 patients: studies based on cellular and structural biology analysis. medRxiv. doi: https:///10.1101/2020.10.08.20209114. 3. Liu Y., et al. An infectivity-enhancing site on the SARS-CoV-2 spike protein is targeted by COVID-19 patient antibodies. bioRxiv. doi: https:///10.1101/2020.12.18.423358. 4. Li D., et al. The functions of SARS-CoV-2 neutralizing and infection-enhancing antibodies in vitro and in mice and nonhuman primates. bioRxiv. doi: https:///10.1101/2020.12.31.424729. 
制版人：Kira |
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