【抗体鸡尾酒疗法】赖荣陶 谢青《上海瑞金医院》:单剂量8克静脉注射抗体鸡尾酒疗法(REGN-COV2,Regeneron公司)
作 者 :感染科 赖荣陶 谢 青
10月2日白宫医生 SP向外界公布了特朗普的治疗方案,包括最受关注的单剂量8克静脉注射抗体鸡尾酒疗法(REGN-COV2,美国公司)以及锌、维生素D、法莫替丁、褪黑素、阿司匹林等辅助用药。
新型冠状病毒是如何感染人类的呢?SARS-CoV-2病毒颗粒通过其刺突(Spike,S)蛋白与血管紧张素转化酶2(ACE2)结合进入人体细胞,通过化学反应合成新的病毒颗粒释放到细胞外,以相同方式再次感染正常细胞。因此病毒表面的S蛋白如果是钥匙的话,ACE2就是与之匹配的锁。只要阻断钥匙与锁的结合,病毒就无法大量复制,能发挥这种阻断功能的抗体称之为中和抗体。
S蛋白的受体结合域(RBD)是中和抗体的主要靶标。选择针对SARS-CoV-2和SARS-CoV的广泛中和抗体是较有前景的治疗方法,不仅可以用于治疗COVID-19,而且可用于治疗未来与SARS相关的CoV冠状病毒感染。目前报道的广泛中和抗体有47D11、S309和VHH-72等等。很多冠状病毒一旦跨物种传播,致病性高,传播快,病毒容易变异,为抗病毒药物研发带来阻碍。用单一单克隆抗体(mAb)治疗容易产生选择性压力,有可能增加靶向抗原突变逃逸的可能。通过结合靶向非重叠表位的多个mAb可以降低这种风险。因此结合两种(或多种)识别与人细胞相互作用的病毒表面不同部分的抗体的鸡尾酒疗法可能是最有潜力的有效治疗方法。
用于治疗COVID-19的中和抗体的开发过程大致如下:(1)在受体结合阶段,SARS-CoV-2的S1亚基与人宿主细胞表面上的ACE2结合。与S1亚基上的RBD结构域结合的抗体能阻止RBD和ACE2的相互作用。与SARS-CoV-2的RBD上高度保守的表位结合的交叉反应抗体可能具有广泛的对抗病毒感染的中和活性。(2)在病毒融合阶段,S1亚基切割后,S2亚基上的病毒融合肽(FP)插入宿主细胞膜,诱导S2亚基的构象变化,与HR1和HR2形成六螺旋束(6-HB)三聚体。靶向HR域的抗体有潜在的阻止病毒融合的能力。
Antib Ther. 2020 Apr;3(2):109-114.
其实科学家们多年前在研发埃博拉病毒单克隆中和抗体时已积累了一些研发经验,例如, REGN-EB3以及ZMapp等。最近美国公司运用人源化小鼠及康复患者外周血分离出单个B细胞,定位在SARS-CoV-2上S刺突蛋白的受体结合域(RBD)上的表位,开发出抑制S蛋白与病毒的关键受体相结合的SARS-CoV-2 中和抗体。同样地为了避免RBD 抗体诱导病毒产生耐药突变,公司研究人员将两种中和能力强,且无竞争位点的SARS-CoV-2病毒单克隆抗体进行组合,将其命名为鸡尾酒疗法(REGN-COV2)(+),通过与刺突S蛋白结合,阻止病毒进入和感染细胞。
图 /. 2020 Aug 21;369(6506):1010-1014.
研究人员意识到SARS-CoV-2病毒有可能已发生突变以及单克隆抗体临床大规模应用后可能存在潜在的病毒变异逃逸风险,通过深度测序,发现将2种单克隆抗体组合为抗体鸡尾酒,能弥补单一抗体作用的不足,对防止病毒突变逃逸毒株有保护作用,实现“1+1>2”的疗效。
图 / . 2020 Aug 21;369(6506):1014-1018.
用SARS-CoV-2感染动物的体内实验中,进一步用REGN-COV2(+)预处理恒河猴和金仓鼠, 两种动物基因组中均仅检测到较低的亚基因组病毒mRNA水平。尤其是在恒河猴中,口腔和鼻咽拭子及支气管肺泡灌洗内SARS-CoV-2 mRNA明显减少。
doi:
抗体鸡尾酒疗法已于2020年6月11日注册临床试验,预计纳入不同程度的住院患者约3000例,研究正在进行中。2020年9月29日在其官网披露了2种单克隆抗体(+)组合而成的抗体鸡尾酒疗法在非住院患者中运用REGN-COV2的数据情况。
公司官方数据显示连续的1/2/3期临床试验中,REGN-COV2对初期275例非住院新冠患者进行1:1:1随机分组给药(),分别接受单次高剂量(8g)、单次低剂量(2.4g)以及安慰剂静脉注射。治疗前采集血清样本,确保用药前未产生抗体。结果发现REGN-COV2能显著降低患者病毒载量,缩短症状缓解时间。在治疗 7 天后,REGN-COV2显著降低血清抗体阴性患者病毒载量,载量越高,下降程度越明显。在未产生有效免疫反应的患者中获益最大,表明REGN-COV2 也许可成为天然免疫反应的一种替代治疗选择。
何为鸡尾酒疗法?
鸡尾酒疗法这一概念在1996年由中国工程院外籍院士、美国医学院院士、美国科学院院士何大一教授首先提出,最早用于HIV感染的治疗。通过3种或3种以上的药物组合,把蛋白酶抑制剂与多种抗病毒的药物联用,减少单一用药所致耐药性,最大限度地抑制病毒复制,延缓病程进展,提高患者生活质量。近年来,这个组合疗法的概念不仅用于病毒感染,也运用到肿瘤领域,多种新型靶向免疫药物组合治疗也取得了很好的疗效。
近日,国内的研究团队在新型冠状病毒的中和抗体治疗领域也作出了许多积极的贡献:中国工程院院士、军事科学院军事医学研究院研究员陈薇教授团队发现首个靶向刺突蛋白N端结构域的高效中和单克隆抗体,有望成为鸡尾酒疗法的配方之一;北京大学生命科学院的Du S等描述了一种具有高效力的SARS-CoV-2 N抗体BD-368-2,通过同时占据所有三个受体结合域(RBD)而不考虑它们的“上”或“下”构象来完全阻断ACE2识别,在治疗COVID-19中具备很大潜力。
需要强调的是,目前REGN-COV2尚未得到FDA批准,该部分数据来自公司官网,未经同行评议,也未公开正式发表,还需要更加严谨、客观、详实可靠的数据予以验证其临床可靠性。