形式：线上直播
日期：2020年4月23日14:00-15:00
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讲座主题：Protein microarrays for SARS-CoV-2 specific IgG/ IgM profiling and epitope mapping
演讲嘉宾：陶生策/上海交通大学系统生物医学研究院研究员博士生导师

 

内容预告

目前已鉴定的抗原主要是N和S蛋白，对于新冠病毒其它蛋白的抗原性的鉴定仍为空白。另外，探索病人体内的抗体响应强度与年龄或性别、疾病的进展和严重程度等是否有相关性，将有助于我们进一步理解病毒和机体免疫系统的相互作用，对干预治疗或疫苗开发具有重要意义。因此，从系统层次全局性地分析新冠肺炎病人血清中病毒特异性抗体的种类和强度十分必要。针对这一需求，陶生策团队合成了SARS-CoV-2全套原核表达克隆

（http://brics.ac.cn:9999/page/template/news/sars-cov.html 参考序列：SARS-CoV 2 NCBI GenBank: MN908947.3，其SARS-CoV 2全套编码基因的原核表达克隆已放到了生化细胞所苏州研究院的质粒共享平台上（质粒编号：SP-2163 ~ SP-2187）可免费分享），在其基础上成功地构建了第一款SARS-CoV-2蛋白质组芯片。基于此芯片进行了新冠病人血清IgG和IgM抗体的全面分析，发现S1蛋白和N蛋白在病人中普遍具有较强抗体响应。另外，对不同来源的蛋白的抗体响应进行了详细的量化分析，发现真核表达的蛋白在对照组中所产生的背景更低，或意味着更好的区分效果。除了S1蛋白和N蛋白，部分病人中针对新冠病毒其它蛋白也有较强反应。特别是蛋白ORF9b，尽管目前已分析的样本量较少，但这些初步结果说明除N和S蛋白外其它新冠病毒蛋白亦可能产生抗体，提示这些蛋白可能具有重要的生理或病理作用。另外，对S1与N蛋白的IgG响应与病人的临床信息也进行了相关性分析，排除发病时间的影响，发现S1或N蛋白的抗体响应与年龄呈现显著正相关；另外，抗体响应与乳酸脱氢酶（LDH）水平呈现正相关，与淋巴细胞百分比（Ly%）呈现负相关，女性尤为显著，这种相关性提示抗体响应或与疾病的严重程度密切相关。

图1. SARS-COV-2蛋白质芯片的布局和血清分析。A，芯片布局图和anti-6xHis质控图，其中蛋白名称中后缀表示蛋白来源（T: Tao Lab (陶老师课题组); B: Hangzhou Bioeast biotech. Co., Ltd.; K: Healthcode Co., Ltd.; S: Sanyou biopharmaceuticals Co., Ltd.; W: VACURE l Biotechnology Co., Ltd. Y: Sino biological Co., Ltd.；B, 一例病人及健康对照血清检测的代表性芯片检测图

图2. 29例COVID-19病人、21例对照血清及空白对照的IgG profile

新冠病毒的S蛋白在病毒入侵细胞的过程中具有决定的作用，是治疗性抗体和疫苗开发的重中之重。除蛋白质芯片外，我们目前已构建成功一款全覆盖S蛋白的小肽芯片，包含210条小肽。蛋白质芯片与小肽芯片组合起来可以用于快速确定重要抗原蛋白，揭示免疫规律，确定关键的抗原表位。从而为治疗性中和抗体的开发以及疫苗开发提供更精准指引。

 

该芯片的主要应用点包括但不限于：

【1】血清分析：采用该芯片分析病人和康复人员血清或血浆，可针对性地研究新型冠状病毒S蛋白引发的病毒特异性IgG和IgM抗体响应，有助于我们理解机体的免疫响应过程，确定特异的抗原位点。通过对同一批病人在不同时间点采集的血清进行分析，可针对性地研究S蛋白特异抗体响应的动态变化规律。

【2】治疗性抗体的快速评估：采用该芯片可以快速地评估研发中的治疗性抗体是否与S蛋白有结合，是否与RBD区域有结合，是否与关键的表位有结合。

【3】疫苗效果的早期快速评估：预防病毒感染是疫情防控的重要环节。动态监控疫苗注射后动物或人体中针对S蛋白的抗体水平及关键表位，将有助于疫苗的前期评估，加速疫苗的研发进程。

 

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