夏寧邵教授團(tuán)隊在Small Methods發(fā)表新冠相關(guān)研究成果
近日，夏寧邵教授團(tuán)隊在Small Methods期刊在線發(fā)表了題為“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。該論文報道了一種基于基因工程重組方法直接制備SARS-CoV-2病毒spike三聚體熒光探針用于活細(xì)胞成像檢測新冠病毒入胞過程的新方法，可用于在常規(guī)實驗室高通量評價新冠肺炎的治療性抗體藥物、小分子藥物和新冠肺炎疫苗免疫產(chǎn)生的中和抗體。
新型冠狀病毒SARS-CoV-2在全球蔓延，給全球公共衛(wèi)生帶來嚴(yán)重威脅。快速研制疫苗、抗體和治療藥物成為科學(xué)界面臨的重大挑戰(zhàn)。由于SARS-CoV-2的高度傳染性，采用病毒感染模型進(jìn)行中和抗體及小分子抑制劑的藥效評估需要在高等級生物安全實驗室中進(jìn)行，且常需要數(shù)天時間才能完成檢測，限制了抗體和藥物篩選的效率。發(fā)展快速、可視、不依賴于活病毒的新冠病毒入胞檢測探針和細(xì)胞模型，對于加速新冠病毒抗體和藥物的研究有重要意義。
夏寧邵教授團(tuán)隊通過CHO真核表達(dá)系統(tǒng)高效表達(dá)制備出C端融合抗酸熒光蛋白Gamillus的重組新冠病毒spike蛋白STG。STG經(jīng)SEC分子篩和冷凍電鏡確認(rèn)呈現(xiàn)與天然病毒刺突高度相似的三聚體結(jié)構(gòu)，且與ACE2有很高的親和力（18.2nM）。STG具備良好的細(xì)胞相容性和熒光性質(zhì)，在研究者構(gòu)建的ACE2iRb3-293T細(xì)胞上能被細(xì)胞快速結(jié)合并內(nèi)吞，支持one-step和wash-free條件的活細(xì)胞熒光成像和單細(xì)胞、亞細(xì)胞器水平的圖像定量分析?；谶@一系統(tǒng)，研究者進(jìn)一步開發(fā)了可定量測定感染恢復(fù)期血清、疫苗免疫血清中和抗體（入胞阻斷抗體）水平的CSBT檢測方法。與常需耗費一至數(shù)天時間的病毒中和試驗相比，CSBT在90分鐘內(nèi)僅需要一步操作即可獲得抗體滴度，其定量結(jié)果與活病毒中和（r=0.96）、假病毒中和試驗（r=0.83）的檢測結(jié)果呈高度相關(guān)。CSBT與病毒中和試驗相結(jié)合，可用于高通量篩選具有高效入胞阻斷作用的單克隆抗體，并解析單抗發(fā)揮中和作用的機(jī)制。
除了抗體檢測評估方面的應(yīng)用外，該研究發(fā)展的探針和模型還可用于篩選分析抑制新冠病毒入胞及胞內(nèi)轉(zhuǎn)運的小分子化合物。通過分析11種影響胞吞和內(nèi)吞小體轉(zhuǎn)運的小分子對假病毒感染的抑制作用和對STG內(nèi)吞熒光表征的關(guān)聯(lián)，研究者發(fā)現(xiàn)測量細(xì)胞STG內(nèi)吞熒光MFI比率（STG-IFR）、STG內(nèi)吞小體的平均面積（STG-IVA）和單細(xì)胞STG內(nèi)吞小體平均數(shù)量（STG-IVNs）與化合物抗病毒感染效果高度相關(guān)，提示該系統(tǒng)可用于抗病毒小分子藥物的高通量篩選。由于該方法不涉及感染性材料，可在裝備于普通實驗室的自動化藥篩系統(tǒng)上應(yīng)用于大規(guī)模藥物篩選。該研究發(fā)展的方法可拓展用于建立SARS-CoV、MERS-CoV等其他冠狀病毒的可視化入胞模型。
博士后張雅麗，博士生王邵娟、巫洋濤，博士后侯汪衡、袁倫志和深圳市第三人民醫(yī)院沈晨光博士為共同第一作者。夏寧邵教授、袁權(quán)教授、程通教授為該論文共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、傳染病防治國家科技重大專項、福建省應(yīng)急科技攻關(guān)項目和廈門應(yīng)急科技攻關(guān)項目的支持。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smtd.202001031
（圖/文國家傳染病診斷試劑與疫苗工程技術(shù)研究中心）
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