新冠病毒造成的大流行正在對(duì)全球人類(lèi)健康造成巨大損害。新冠病毒屬于RNA病毒，比DNA病毒更容易發(fā)生突變。近期出現(xiàn)的新冠突變株主要有兩個(gè)方面引人深思：其一是刺突蛋白（S），尤其是關(guān)鍵受體結(jié)合域（RBD），出現(xiàn)突變或者突變累積現(xiàn)象，可能加強(qiáng)新冠病毒刺突蛋白與受體ACE2的結(jié)合能力，增加病毒的傳播力或致病性；其二是突變可能會(huì)改變抗原的關(guān)鍵表位，使已篩選的中和抗體親和力下降，發(fā)生免疫逃逸，降低疫苗和中和抗體的保護(hù)效果。首次在英國(guó)發(fā)現(xiàn)，研究表明其傳播力增加了30%以上。Davies等人對(duì)來(lái)自英國(guó)3個(gè)地區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，估計(jì)該突變株比以往突變株的傳播力高56%。其Spike上的特征突變有10個(gè)，NP的特征突變有2個(gè)。由于Spike蛋白是疫苗開(kāi)發(fā)及治療性抗體開(kāi)發(fā)的主要靶點(diǎn)，所以這些突變是否會(huì)產(chǎn)生抗體逃逸，降低疫苗和抗體藥物的效力成為科學(xué)家們關(guān)注的焦點(diǎn)。研究表明，接種輝瑞/BioNTech和Moderna mRNA疫苗的血清對(duì)帶有B.1.1.7的假病毒的中和能力與非突變相比無(wú)顯著差異。阿斯利康的腺病毒載體新冠疫苗對(duì)B.1.1.7的保護(hù)效力與其他在英國(guó)流行的毒株無(wú)差異。Novavax重組蛋白疫苗的三期臨床數(shù)據(jù)顯示，對(duì)新冠病毒的保護(hù)效力為90%，而對(duì)B.1.1.7突變的保護(hù)效力為85%。以上研究結(jié)果提示，這些疫苗對(duì)B.1.1.7突變株的保護(hù)效力可能不變。研究表明其傳播力增加了約50%，但還沒(méi)有證據(jù)證明其致病性增加。其RBD區(qū)域存在E484K，被認(rèn)為是中和抗體中和活性降低的主要原因。接種輝瑞/BioNTech和Moderna mRNA疫苗后的血清對(duì)B.1.351的假病毒中和作用下降，Moderna的數(shù)據(jù)顯示中和作用下降了6倍。而Novavax重組蛋白疫苗三期臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示，對(duì)B.1.351的有效性低于50%。已在日本、美國(guó)、巴西、德國(guó)傳播，沒(méi)有證據(jù)表明其傳播力和致病性增加。在RBD區(qū)域存在K417N、E484K、N501Y三個(gè)特征突變。由于其RBD區(qū)域存在E484K位點(diǎn)，所以科學(xué)家擔(dān)心其可能存在免疫逃逸。又稱(chēng)為CAL.20C，Cedars-Sinai醫(yī)學(xué)中心的研究人員于2020年7月在加利福尼亞首次觀察到。近期出現(xiàn)在美國(guó)以外的其他國(guó)家，如澳大利亞。此突變株可能更具傳播力，數(shù)據(jù)顯示其占據(jù)了大部分加州分離出的病例。其特征突變包含L452R，研究發(fā)現(xiàn)此位點(diǎn)突變會(huì)降低對(duì)中和抗體的敏感性。有關(guān)此突變還需更多研究。目前，義翹神州已開(kāi)發(fā)出一系列針對(duì)突變株的蛋白、抗體、假病毒、基因等相關(guān)產(chǎn)品，形成了新冠突變株研究產(chǎn)品庫(kù)，為新冠病毒研究、防治及診斷提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及支持。產(chǎn)品具體應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)用1：檢測(cè)突變蛋白與ACE2結(jié)合力，可用于突變株主要特征及傳播力的研究義翹神州已開(kāi)發(fā)出多種重組新冠突變體蛋白。經(jīng)ELISA驗(yàn)證，重組RBD N501Y突變（Cat: 40592-V08H82）以及重組RBD K417N、E484K、N501Y多位點(diǎn)突變（Cat: 40592-V08H85）對(duì)ACE2的結(jié)合能力更強(qiáng)于新冠野生型毒株RBD蛋白（Cat: 40592-V08H）。以上數(shù)據(jù)結(jié)果與Charlie Laffeber等人的研究結(jié)果類(lèi)似，他們通過(guò)SPR實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證重組RBD蛋白和RBD突變體對(duì)ACE2結(jié)合活性的影響。結(jié)果顯示，英國(guó)突變株主要突變體蛋白N501Y與ACE2的結(jié)合力增加近9倍，而南非突變株主要突變體蛋白K417N、E484K、N501Y與ACE2的結(jié)合力增加近3倍。應(yīng)用2：檢測(cè)突變蛋白對(duì)中和抗體效力的影響為驗(yàn)證新冠突變體對(duì)中和抗體中和效應(yīng)的影響，我們通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)ELISA法驗(yàn)證中和抗體（義翹神州自主研發(fā)）對(duì)重組RBD突變位點(diǎn) N501Y（英國(guó)突變株B.1.1.7重要突變位點(diǎn)，40592-V08H82）以及重組RBD 突變位點(diǎn) K417N、E484K、N501Y（南非突變株B.1.351重要突變位點(diǎn)，40592-V08H85）的中和效力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中和抗體對(duì)南非突變株的主要突變位點(diǎn)的中和效應(yīng)存在一定的差異。目前已有研究發(fā)現(xiàn)，新冠突變株存在抗體逃逸現(xiàn)象，已獲批或正在開(kāi)發(fā)的抗體藥對(duì)新冠病毒的療效將存在不確定性。義翹神州目前已開(kāi)發(fā)了大部分重要突變位點(diǎn)的重組突變體蛋白，可助力廣譜中和抗體以及新冠抗體藥物開(kāi)發(fā)。
| | N501Y突變蛋白 (Cat:40592-V08H82 ) | K417N,E484K, N501Y突變蛋白 (Cat:40592-V08H85) | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
注：WT: Wild Type；以上表格中數(shù)值為 IC50(ng/mL) 應(yīng)用3：驗(yàn)證新冠抗原檢測(cè)試劑對(duì)突變蛋白的識(shí)別抗原檢測(cè)相對(duì)新冠其他檢測(cè)方法具有操作簡(jiǎn)便、快捷、無(wú)需專(zhuān)業(yè)人員和特殊空間、設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。目前，美國(guó)FDA共緊急授權(quán)14款新冠抗原檢測(cè)產(chǎn)品，而國(guó)內(nèi)NMPA也批準(zhǔn)萬(wàn)孚、萬(wàn)泰等公司的抗原檢測(cè)試劑盒上市。抗原檢測(cè)試劑盒主要以N蛋白做為檢測(cè)標(biāo)志物，檢測(cè)靈敏度高，應(yīng)用最廣，針對(duì)RBD區(qū)域的抗原檢測(cè)試劑盒相對(duì)較少。新冠病毒在不斷的變異過(guò)程中，N蛋白也出現(xiàn)了某些頻率較高的突變。義翹神州密切關(guān)注新冠突變株的研究動(dòng)態(tài)，快速開(kāi)發(fā)生產(chǎn)重要突位點(diǎn)相應(yīng)的重組蛋白以及相關(guān)的抗體試劑，為診斷開(kāi)發(fā)企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)支持。經(jīng)ELISA驗(yàn)證，義翹神州開(kāi)發(fā)的N抗體可以識(shí)別高頻突變重組N蛋白。 | | | | | 高頻突變，出現(xiàn)在B.1.1.7、B.1.351、P.1等 | | | 高頻突變，出現(xiàn)在B.1.1.7、B.1.351、A.2.2等 | | | 高頻突變，出現(xiàn)在B.1.1.7、B.1.237等 | | | | | | |
· 數(shù)據(jù)來(lái)源于GISAID · GISAID促進(jìn)快速共享導(dǎo)致COVID-19的所有冠狀病毒的數(shù)據(jù) · NP(R203K,G204R)是NP蛋白的上出現(xiàn)的高頻突變，參考文獻(xiàn)來(lái)源: https:///10.3389/fmicb.2020.01800 · NP(P13L), NP(S194L), NP(I292T)是NP蛋白的上出現(xiàn)的高頻突變，參考文獻(xiàn)來(lái)源于: https:///10.1002/jmv.26626 · 毒株信息：UK variant (lineage B.1.1.7), South Africa variant (lineage B.1.351), Brazil variant (lineage P.1) 應(yīng)用4：評(píng)估新冠疫苗對(duì)突變株的保護(hù)效力新冠突變株對(duì)已上市或臨床研究階段的疫苗有哪些影響，是目前廣泛關(guān)注的問(wèn)題。針對(duì)該問(wèn)題，F(xiàn)DA發(fā)布了新冠突變疫苗開(kāi)發(fā)指南，同時(shí)部分企業(yè)也開(kāi)始布局針對(duì)突變株疫苗的開(kāi)發(fā)規(guī)劃。假病毒作為疫苗效應(yīng)驗(yàn)證的重要工具，被廣泛使用。義翹神州開(kāi)發(fā)了新冠突變體假病毒（PSV001，PSV005），可助力疫苗效應(yīng)評(píng)估。英國(guó)突變株 B.1.1.7 重要突變位點(diǎn)研究 | | | | | | | | | | | | | | | H69del, V70del, Y1445del, N501Y, A570D, D614G, P681H | | | | | | | | | H69del, V70del, Y145del, N501Y, A570D, D614G, P681H, T716I, S982A, D1118H |
南非突變株 B.1.351 重要突變位點(diǎn)研究 | | | | | | | | | | | | | | | K417N, E484K, N501Y, D614G | | | del(L242,A243,L244), L18F,D80A,D215G,R246I | | | del(L242,A243,L244), D215G, D80A, E484K, K417N, L18F, N501Y, R246I, D614G | | | del(L242,A243,L244), A701V, D215G, D80A, E484K, K417N, L18F, N501Y, R246I，D614G | | | |
| | | | | | | | | L18F, T20N, P26S, D138Y, R190S, K417N, E484K, N501Y, D614G, H655Y | | | L18F, T20N, P26S, D138Y, R190S, K417N, E484K, N501Y, D614G, H655Y, T1027I | | | |
加州 B.1.429 突變株重要突變位點(diǎn)研究 | | | | | | | | | |
| | | | | | HV69-70 deletion, N439K, D614G | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | WB,ELISA,ELISA(Cap), ELISA(Det) | | | | | | | | | | | | |
新冠檢測(cè)試劑盒、假病毒、基因產(chǎn)品 | | | | Nucleoprotein / NP ELISA Kit | 雙抗夾心法，定量檢測(cè)樣本中新冠Nucleocapsid蛋白水平 | | | 雙抗夾心法，定量檢測(cè)樣本中新冠Spike S1蛋白水平 | | | 雙抗夾心法，定量檢測(cè)樣本中新冠Spike RBD蛋白水平 | | Inhibitor Screening ELISA Kit | ELISA競(jìng)爭(zhēng)法，高通量、快速篩選出具有中和功能的抗體大分子或其他阻斷劑 | | Spike RBD Antibody Titer Assay Kit | 間接ELISA，檢測(cè)樣本中Spike RBD抗體滴度 | | Spike S1 Antibody Titer Assay Kit | 間接ELISA，檢測(cè)樣本中Spike S1抗體滴度 | | Spike S1+S2 ECD Antibody Titer Assay Kit | 間接ELISA，檢測(cè)樣本中Spike S1+S2 ECD抗體滴度 | | Nucleocapsid/N Antibody Titer Assay Kit | 間接ELISA，檢測(cè)樣本中Nucleocapsid抗體滴度 | | Spike RBD Antibody Titer Assay Kit (Mouse) | 間接ELISA，檢測(cè)小鼠樣本中Spike RBD抗體滴度 | | Spike S1 Antibody Titer Assay Kit (Mouse) | 間接ELISA，檢測(cè)小鼠樣本中Spike S1抗體滴度 | | | 新冠Spike假病毒，安全性高，替代真毒，用于中和抗體/血清檢測(cè)等研究 | | Spike (D614G) Pseudovirus | 新冠Spike (D614G)突變假病毒，安全性高，替代真毒，用于中和抗體/血清檢測(cè)等研究 | | Spike(B.1.1.7) Gene ORF cDNA clone expression plasmid (CodonOptimized) | 新冠英國(guó)突變株(B.1.1.7)Spike表達(dá)載體 | | Spike(B.1.351) Gene ORF cDNA clone expression plasmid (CodonOptimized) | 新冠南非突變株(B.1.351)Spike表達(dá)載體 |
[1]https:///10.1101/2021.02.06.21251159 [2]https:///10.1101/2020.12.24.20248822 [3]https:///10.1101/2021.02.22.432357 [4]https://www./content/10.1101/2020.11.30.405472v1 [53]https:///10.1101/2021.02.18.431897
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