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夏宁邵教授团队在Small Methods发表新冠相关研究成果
发布时间:2021年01月11日 来源:公共卫生学院

近日,我校夏宁邵教授团队在Small Methods期刊在线发表了题为“Virus-Free and Live-Cell Visualizing SARS-CoV-2 Cell Entry for Studies of Neutralizing Antibodies and Compound Inhibitors”的新冠最新研究成果。该论文报道了一种基于基因工程重组方法直接制备SARS-CoV-2病毒spike三聚体荧光探针用于活细胞成像检测新冠病毒入胞过程的新方法,可用于在常规实验室高通量评价新冠肺炎的治疗性抗体药物、小分子药物和新冠肺炎疫苗免疫产生的中和抗体。

新型冠状病毒SARS-CoV-2在全球蔓延,给全球公共卫生带来严重威胁。快速研制疫苗、抗体和治疗药物成为科学界面临的重大挑战。由于SARS-CoV-2的高度传染性,采用病毒感染模型进行中和抗体及小分子抑制剂的药效评估需要在高等级生物安全实验室中进行,且常需要数天时间才能完成检测,限制了抗体和药物筛选的效率。发展快速、可视、不依赖于活病毒的新冠病毒入胞检测探针和细胞模型,对于加速新冠病毒抗体和药物的研究有重要意义。

夏宁邵教授团队通过CHO真核表达系统高效表达制备出C端融合抗酸荧光蛋白Gamillus的重组新冠病毒spike蛋白STG。STG经SEC分子筛和冷冻电镜确认呈现与天然病毒刺突高度相似的三聚体结构,且与ACE2有很高的亲和力(18.2nM)。STG具备良好的细胞相容性和荧光性质,在研究者构建的ACE2iRb3-293T细胞上能被细胞快速结合并内吞,支持one-step和wash-free条件的活细胞荧光成像和单细胞、亚细胞器水平的图像定量分析。基于这一系统,研究者进一步开发了可定量测定感染恢复期血清、疫苗免疫血清中和抗体(入胞阻断抗体)水平的CSBT检测方法。与常需耗费一至数天时间的病毒中和试验相比,CSBT在90分钟内仅需要一步操作即可获得抗体滴度,其定量结果与活病毒中和(r=0.96)、假病毒中和试验(r=0.83)的检测结果呈高度相关。CSBT与病毒中和试验相结合,可用于高通量筛选具有高效入胞阻断作用的单克隆抗体,并解析单抗发挥中和作用的机制。

除了抗体检测评估方面的应用外,该研究发展的探针和模型还可用于筛选分析抑制新冠病毒入胞及胞内转运的小分子化合物。通过分析11种影响胞吞和内吞小体转运的小分子对假病毒感染的抑制作用和对STG内吞荧光表征的关联,研究者发现测量细胞STG内吞荧光MFI比率(STG-IFR)、STG内吞小体的平均面积(STG-IVA)和单细胞STG内吞小体平均数量(STG-IVNs)与化合物抗病毒感染效果高度相关,提示该系统可用于抗病毒小分子药物的高通量筛选。由于该方法不涉及感染性材料,可在装备于普通实验室的自动化药筛系统上应用于大规模药物筛选。该研究发展的方法可拓展用于建立SARS-CoV、MERS-CoV等其他冠状病毒的可视化入胞模型。

我校博士后张雅丽,博士生王邵娟、巫洋涛,博士后侯汪衡、袁伦志和深圳市第三人民医院沈晨光博士为共同第一作者。娱乐天地平台夏宁邵教授、袁权教授、程通教授为该论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、传染病防治国家科技重大专项、福建省应急科技攻关项目和厦门应急科技攻关项目的支持。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smtd.202001031 

(公共卫生学院)


【责任编辑:陈联文】