Берничә антитела COVID-19 дәвалау өчен терапия буларак кулланыла яки эшләнә.Каты кискен сулыш синдромы коронавирус 2 (SARS-CoV-2) яңа вариантлары барлыкка килү белән, аларның әле дә антитела терапиясенә мохтаҗ булуларын алдан әйтергә кирәк.Старр һ.б.Чүпрә китапханәсе кулланылды, ул SARS-CoV-2 рецепторы бәйләү доменындагы барлык мутацияләрне үз эченә ала, бу хуҗа рецепторы (ACE2) белән бәйләнешне нык бозмый, һәм бу мутацияләрнең өч төп анти-SARS-CoV тәэсирен күрсәтә. -2 антитела бәйләү.Бу саннар антитела бәйләнешеннән кача торган мутацияләрне ачыклый, шул исәптән Регенерон антителасы катнашындагы ике антителадан кача торган бер мутация.Бер антителадан качу күп мутацияләр кешеләрдә тарала.
Антитело - каты кискен сулыш синдромы коронавирус 2 (SARS-CoV-2) белән дәвалау өчен потенциаль терапия, ләкин вирусның аларның куркынычыннан качу өчен үсүе аңлашылмый.Монда, без SARS-CoV-2 рецепторларын бәйләүче домендагы барлык мутацияләрнең REGN-COV2 коктейлын LY-CoV016 антителасы белән бәйләүгә ничек тәэсир итүен күрсәтәбез.Бу тулы карталарда төрле структур эпитопларга юнәлтелгән REGN10933 һәм REGN10987 ике антителадан торган REGN-COV2 катнашмасыннан тулысынча кача торган аминокислота мутациясе ачыкланды.Бу саннар шулай ук REGN-COV2 белән дәваланган һәм витро вируслардан качу вакытында сайланган вирус мутацияләрен ачыклыйлар.Ниһаять, бу саннар ачыклый, бер антителадан качу мутацияләре SARS-CoV-2 штаммнары әйләнешендә инде бар.Бу тулы качу карталары вирус күзәтүе вакытында күзәтелгән мутация нәтиҗәләрен аңлатырга мөмкин.
Антителалар каты кискен сулыш синдромы коронавирус 2 (SARS-CoV-2) (1) дәвалау өчен эшләнә.Кайбер бүтән вирусларга каршы антителалар зарарлы пациентларны дәвалау вакытында сайланган вирус мутацияләре (2, 3) яки бөтен вирус клэдына каршы тору өчен бөтен дөньяга таралган вирус мутацияләре нәтиҗәсез булырга мөмкин.Шуңа күрә, SARS-CoV-2 мутацияләренең төп антителалардан кача алуын ачыклау, вирус күзәтү вакытында күзәтелгән мутацияләрнең антитела терапиясе эффективлыгына ничек тәэсир итүен бәяләү өчен бик мөһим.
Күпчелек әйдәп баручы анти-SARS-CoV-2 антителалары вируслы рецептор бәйләүче доменны (РБД) максат итә, ул ангиотенсин конвертер ферменты 2 (ACE2) рецепторы белән бәйләнешне арадаш итә (5, 6).Күптән түгел, без тирән мутация сканерлау ысулын эшләдек, РБДның барлык мутацияләре аның функциясенә һәм вируслы антителалар белән танылуына ничек тәэсир итә (7, 8).Бу ысул РБД мутацияләре китапханәсен булдыруны, аларны чүпрә өслегендә белдерүне, һәм флюоресенция активлашкан күзәнәк сортировкасын һәм тирән эзлеклелектә куллануны үз эченә ала, һәр мутациянең РБД катламына, ACE2 якынлыгына (титрация сериясендә үлчәнә), һәм антитела бәйләү. (Рәсем S1A).Бу тикшеренүдә без (7) тасвирланган кабатланган мутант китапханәсен кулландык, ул штрихлы РБД вариантларыннан тора, 3819 мөмкин булган аминокислота мутациясенең 3804ен үз эченә ала.Безнең китапханә RBD генетик фоныннан Wuhan-Hu-1 изоляциясеннән әзерләнгән.Берничә мутациянең ешлыгы арта барса да, алар иң киң таралган РБД эзлеклелеген күрсәтәләр (9, 10).Без 2034 мутациянең икесен сыздык, алар RBD катламын һәм ACE бәйләнешен (7) ничек REGN-COV2 коктейлын (REGN10933 һәм REGN10987) (11, 12) һәм Эли Лилиның LY-CoV016 рекомбинант формасын ничек узарга. антитела бәйләү ысулына тәэсир итә (шулай ук CB6 яки JS016 дип атала) (13) (С1Б рәсем).REGN-COV2 күптән түгел COVID-19 (14) өчен гадәттән тыш куллану рөхсәте алды, LY-CoV016 хәзерге вакытта 3 этапта клиник сынаулар кичерә (15).
[Glu406 → Trp (E406W)] ике антитела катнашмасыннан нык котылды (1А рәсем).LY-CoV016 качу картасы шулай ук РБДның төрле мәйданнарында күп котылу мутацияләрен ачты (1Б рәсем).Кайбер качу мутацияләре РБДның ACE2 белән бәйләнешен яисә тиешле катланган формада белдерү сәләтен боза алса да, чүпрә-күрсәтелгән РБД ярдәмендә тирән мутация сканерлауның элеккеге үлчәүләре буенча, күп функциональ мутацияләр бу функциональ үзлекләргә аз тәэсир итәләр (7) ) (Рәсем 1, А һәм В ACE2 якынлыгын югалтуны күрсәтәләр, ә S2 рәсем РБД экспрессиясенең кимүен күрсәтә.
А) REGN-COV2 антителасын картографияләү.Сул яктагы сызык графикасы РБДдагы һәр сайтта качуны күрсәтә (һәр сайттагы барлык мутацияләр суммасы).Уң яктагы логотип рәсеме качу урынын күрсәтә (кызгылт сызык).Letterәрбер хәрефнең биеклеге аминокислота мутациясе белән арадашлашкан качу көченә пропорциональ, һәм һәр мутация өчен 1 "качу баллы" тулысынча качуга туры килә.Y күчәре масштабы һәр рәт өчен төрле, шуңа күрә, мәсәлән, E406W барлык REGN антителаларыннан кача, ләкин бу коктейльләр өчен иң ачык, чөнки ул антителаларның бүтән качу урыннары белән тулган.Масштаблы версия өчен, S2, A һәм B, картаны буяу өчен кулланыла, мутацияләр катлаулы РБД экспрессиясенә ничек тәэсир итә.S2, C һәм D вирус изоляциясе әйләнешендә күзәтелгән барлык мутацияләр арасында ACE2 якынлыгына һәм RBD экспрессиясенә йогынты ясау өчен кулланыла.(B) (A) күрсәткәнчә, LY-CoV016 сызыгыз.(C) Нейтральләштерү анализында төп мутацияләрне тикшерү өчен, псевдотиплы лентивираль кисәкчәләрне кулланыгыз.Без зуррак тәэсир итәр дип фаразланган яки SARS-CoV-2 изоляторында (N439K кебек) югары ешлыкта булган мутацияләрне тикшерергә булдык.Eachәрбер нокта мутациянең уртача ингибитор концентрациясенең (IC50) артуын күрсәтә, D614G булган кыргый типтагы (WT) иң югары ноктасына караганда.Зәңгәр төсле сызык WTга охшаган нейтральләштерү эффектын, һәм кыйммәт> 1 нейтральләштерү каршылыгын күрсәтә.Ноктаның төсе картадан кача алуыгызны күрсәтә.Нокталар шуны күрсәтә: IC50 кулланылган эретү сериясеннән читтә булганлыктан, күп үзгәрешләр тикшерелә (өске яки аскы чик).Күпчелек мутантлар икеләтә сынала, шуңа күрә ике нокта бар.Тулы нейтральләштерү сызыгы 2 нче рәсемдә күрсәтелгән. S3.Аминокислота калдыкларының бер хәрефле кыскартулары түбәндәгечә: А, Ала;С, цистин;D, Asp;Э, Глю;F, Phe;G, Gly;Н, аның;Мин, Иле;К, лизин;Л, Лю;Метрополис Н, Ассен;P, Pro;С, Глн;Р, Арг;S, Сер;Т, Тр;V, Вал;В, триптофан;һәм Y, Тир.
Төп мутацияләрнең антигеник эффектын тикшерү өчен, без паникле псевдотиплы лентивираль кисәкчәләр кулланып нейтральләштерү анализы ясадык, һәм антитела бәйләү картасы белән нейтральләштерү анализы арасында эзлеклелек барлыгын ачыкладык (1C рәсем һәм С3 рәсем).REGN-COV2 антитела картасыннан көтелгәнчә, 486 позициядәге мутация REGN10933 белән нейтральләштерелә, ә 439 һәм 444 позицияләрдәге мутация REGN10987 белән нейтральләштерелә, шуңа күрә бу мутацияләр кача алмый.Ләкин E406W ике REGN-COV2 антителасыннан кача, шуңа күрә ул катнашмадан да котыла.Структур анализ һәм вируслардан качу сайлау аша, Регенерон бер генә аминокислота мутациясе коктейльдәге ике антителадан кача алмый дип саный, ләкин безнең тулы картабыз E406W коктейльдән котылу мутациясе итеп күрсәтә.E406W REGN-COV2 антителасына чагыштырмача конкрет рәвештә тәэсир итә, һәм RBD функциясенә җитди комачауламый, чөнки ул LY-CoV016 (1-нче рәсем) нейтральләштерү эффектын һәм псевдотипланган лентивираль кисәкчәләрнең титерын бераз киметә. S3F).
Безнең качу картасы антителла сайлау вакытында вируслар эволюциясенә туры киләме-юкмы икәнлеген ачыклау өчен, без башта Регенерон вирусыннан качу сайлау эксперименты мәгълүматларын тикшердек, анда күзәнәк культурасында теләсә нинди REGN10933 булганда весикуляр булган. стоматит вирусы (VSV), REGN10987 яки REGN-COV2 коктейле (12).Бу эш REGN10933-тан биш котылу мутациясен, REGN10987-дән ике котылу мутациясен һәм коктейльдән мутацияне билгеләмәде (2-нче рәсем).Sevenиде күзәнәк культурасы белән сайланган мутацияләр безнең качу картасында күрсәтелгән, һәм Вухан-Ху-1 РБД эзлеклелегендә кыргый типтагы кодның бер-нуклеотид үзгәреше дә мөмкин (2-нче рәсем), Конкордтан качу арасындагы аерманы күрсәтә. күзәнәк культурасында антитела басымы астында график һәм вирус эволюциясе.Әйтергә кирәк, E406W бер нуклеотид үзгәреше белән кереп булмый, бу ни өчен Регенерон коктейле сайлау RBD катлауга һәм ACE2 якынлыгына чагыштырмача яхшы толерантлыкка карамастан аны ачыклый алмавын аңлатырга мөмкин.
А) Антитело булганда, Регенерон паника псевдотипы VSV куллана, күзәнәк культурасында вирус котылу мутациясен сайлау өчен (12).Б) Качу схемасы, 1А рәсемдә күрсәтелгәнчә, ләкин Вухан-Ху-1 эзлеклелегендә бер нуклеотид үзгәреше ярдәмендә мутацияләрне күрсәтә.Соры булмаган күзәнәк культурасында мутацияләрне күрсәтә (кызыл), һәм зарарланган пациентлар (зәңгәр)), яисә икесе дә (кызгылт).Шигырь S5 бу графикларны күрсәтә, алар мутацияләрнең ACE2 якынлыгына яки RBD экспрессиясенә ничек тәэсир итә.(C) Инфекциянең 145-нче көнендә REGN-COV2 белән дәваланган пациентларда РБД мутациясе кинетикасы (кара нокталы вертикаль сызык).E484A белән F486I арасындагы бәйләнеш ешлыгы артты, ләкин E484A безнең фигурада котылу мутациясе булмаганлыктан, ул башка панельләрдә күрсәтелмәгән.Шулай ук рәсемне кара.S4.(D) Күзәнәк культурасында һәм зарарланган пациентларда булган котылу мутацияләренә бер нуклеотид керә ала, һәм антителаларны бәйләү ACE2 якынлыгына зур чыгым китерми [чүпрә күрсәтү ысулы белән үлчәнгәнчә).Eachәрбер нокта - мутация, һәм аның формасы һәм төсе вирус үсү вакытында кереп була алуын күрсәтә.Х күчәрендәге уң як нокталар антитела бәйләнешенең көчлерәк булуын күрсәтәләр;у күчәрендәге югары нокталар ACE2 якынлыгын күрсәтәләр.
Escape Atlas кешеләргә вируслар эволюциясен анализлый аламы-юкмы икәнен ачыклау өчен, без COVID-19 дәвалау диагнозыннан соң 145-нче көнне REGN-COV2 алган иммунокомпромизацияләнгән пациентның тирән эзлекле мәгълүматларын тикшердек.Соңгы дәвалау пациентның вируслы кешеләренә генетик төрлелек тупларга мөмкинлек бирә, аларның кайберләре иммун стресс аркасында булырга мөмкин, чөнки пациент дәвалау алдыннан антителон реакциясен зәгыйфьләндерә (16).REGN-COV2 кулланганнан соң, РБДда биш аминокислота мутациясенең ешлыгы тиз үзгәрде (2C рәсем һәм С4 рәсем).Безнең качу картасы күрсәтте, бу мутацияләрнең өчесе REGN10933, берсе REGN10987 кача (2Б рәсем).Әйтергә кирәк, антитела белән эшкәртелгәннән соң, барлык мутацияләр дә билгеләнгән урынга күчерелмәгән.Киресенчә, көндәшлекнең күтәрелүе һәм төшүе бар (Рәсем 2C).Бу үрнәк башка вирусларның адаптацион хуҗаларының эчке эволюциясендә күзәтелгән (17, 18), мөгаен, генетик ирекле йөрү һәм вирус нәселләре арасындагы көндәшлек аркасында.Бу көчләрнең икесе дә өзлексез инфекцияле пациентларда роль уйный кебек (2C рәсем һәм S4C рәсем): E484A (безнең схемада котылу мутациясе түгел) һәм F486I (REGN10933 кача) дәваланганнан соң ирекле йөрү, һәм N440D һәм вирус нәселләре. Q493K (REGN10987 һәм REGN10933 кача) башта REGN10933 Y489H мутанты белән көч сынашты, аннары E484A һәм F486I һәм Q493K алып барган нәсел белән көч сынашты.
REGN-COV2 белән дәваланган пациентларда дүрт качу мутациясенең өчесе Регенеронның вирус күзәнәкләре культурасын сайлауда ачыкланмады (2Б рәсем), бу тулы картаның өстенлеген күрсәтә.Вирус сайлау тулы түгел, чөнки алар махсус күзәнәк культурасы экспериментында очраклы сайланган теләсә нинди мутацияне ачыклый ала.Киресенчә, тулы карта барлык мутацияләрне аңлатып бирә, алар дәвалау белән бәйле булмаган сәбәпләр аркасында килеп чыккан мутацияләрне кертә ала, ләкин очраклы рәвештә антитела бәйләнешенә тәэсир итә.
Әлбәттә, вируслар эволюциясе функциональ чикләүләр һәм антителалардан качу басымы белән тәэсир итә.Күзәнәк культурасында сайланган мутацияләр һәм пациентлар һәрвакыт түбәндәге критерийларга туры килә: алар антитела бәйләнешеннән кача, бер нуклеотид үзгәреше аша керә ала, һәм ACE2 якынлыгына аз яки бәясе юк [чүпрә Сканерлау үлчәве ярдәмендә күрсәтелгән алдагы тирән мутацияләр аша (7). )] (2D рәсем һәм С5 рәсем).Шуңа күрә, мутацияләр РБДның төп биохимик фенотипларына ничек тәэсир итүенең тулы картасы (ACE һәм антитела бәйләү кебек) вирус эволюциясе өчен мөмкин булган юлларны бәяләү өчен кулланылырга мөмкин.Бер саклык - озын эволюцион вакыт эчендә, вируслы иммунитетта һәм наркотиклардан качуда күзәтелгәнчә, эпистатик үзара бәйләнеш аркасында мутацияләргә толерантлык киңлеге үзгәрергә мөмкин (19-21).
Тулы карта әйләнүче SARS-CoV-2да булган качу мутацияләрен бәяләргә мөмкинлек бирә.Без 2021 елның 11 гыйнварына булган барлык SARS-CoV-2 эзлеклелеген тикшердек һәм күп санлы РБД мутацияләренең бер яки берничә антителадан качуын ачыкладык (3 нче рәсем).Шулай да, эзлеклелектә 0,1% булган бердәнбер котылу мутациясе - REGN10933 Y453F мутанты [эзлеклелекнең 0,3%;кара (12)], REGN10987 N439K мутанты качу [эзлеклелекнең 1,7%;рәсемне карагыз 1C һәм (22)], һәм LY-CoV016 K417N мутациясеннән котылу (0,1% эзлеклелек; шулай ук рәсемне карагыз 1C).Y453F Нидерланд һәм Даниядәге минк фермаларына бәйле мөстәкыйль таралышлар белән бәйле (23, 24);әйтергә кирәк, минк эзлеклелеге кайвакыт F486L (24) кебек башка качу мутацияләрен үз эченә ала.N439K Европада бик популяр, һәм эзлеклелектә Шотландия һәм Ирландиядән Европаның зур өлешен тәшкил итә (22, 25).K417N B.1.351 нәселендә беренче тапкыр Көньяк Африкада ачылган (10).Агымдагы борчылуның тагын бер мутациясе - N501Y, ул B.1.351 һәм шулай ук Бөек Британиядә билгеләнгән B.1.1.7 нәселендә (9).Безнең карта күрсәтә, N501Y REGN-COV2 антителасына тәэсир итми, ләкин LY-CoV016га уртача эффект (3 нче рәсем).
Eachәрбер антитела яки антитела комбинациясе өчен, 2021 елның 11 гыйнварына, GISAID (26) буенча 317,866 югары сыйфатлы кешедән алынган SARS-CoV-2 эзлеклелеге арасында, һәр мутация өчен качу балллары һәм ешлыгы арасындагы бәйләнеш.Билгеләнгән.REGN-COV2 коктейль котылу мутациясе E406W Wuhan-Hu-1 RBD эзлеклелегендә берничә нуклеотид үзгәрүен таләп итә, һәм GISAID эзлеклелегендә күзәтелми.E406 калдыкларының башка мутацияләре (E406Q һәм E406D) аз ешлыклы санау белән күзәтелде, ләкин бу мутант аминокислоталар В.дан ерак бер генә нуклеотид мутациясе түгел.
Көтелгәнчә, мутация гадәттә антитела-РБД интерфейсында була.Ләкин, нинди мутацияләр арадашлашуны алдан әйтү өчен структура гына җитми.Мисал өчен, LY-CoV016 үзенең авыр һәм җиңел чылбырларын ACE2 бәйләү өслеген каплаган киң эпитопка бәйләү өчен куллана, ләкин качу процессы авыр чылбырны тулыландыручы төбәктә РБД калдыкларында мутацияләрне үз эченә ала (4A рәсем һәм S6, E рәсеме) G).Киресенчә, REGN10933 һәм REGN10987 кача, нигездә, авыр һәм җиңел чылбырлар интерфейсында тезелгән РБД калдыкларында булган (4A рәсем һәм S6, A - D).REGN-COV2 катнашмасыннан качкан E406W мутациясе антитела белән бәйләнештә булмаган калдыкларда булган (4 нче рәсем, А һәм В).E406 структур яктан LY-CoV016 белән якынрак булса да (4B рәсем һәм S6H рәсем), E406W мутациясе антителага күпкә кечерәк тәэсир итә (рәсем 1, В һәм С), бу озын диапазон структур механизмның REGNга каршы булуын күрсәтә - COV2 антителасы (рәсем S6I).Йомгаклап әйткәндә, антителалар белән контактта РБД калдыкларында мутацияләр һәрвакыт котылуны арадаш итмиләр, һәм кайбер мөһим котылу мутацияләре антителалар белән контактта булмаган калдыкларда була (4Б рәсем һәм S6, D һәм G).
А) Антитело белән бәйләнгән РБД структурасында күрсәтелгән качу схемасы.[REGN10933 һәм REGN10987: Аксымнар базасы (PDB) ID 6XDG (11);LY-CoV016: PDB ID 7C01 (13)].Антителаның авыр һәм җиңел чылбырларының үзгәрүчән доменнары зәңгәр мультфильмнар рәвешендә күрсәтелә, һәм РБД өслегендәге төс бу сайтта мутация-арадаш качу көчен күрсәтә (ак качуны күрсәтми, кызыл иң көчлесен күрсәтә) антитела яки катнашманың качу урыны).Функциональ мутацияләнмәгән сайтлар соры.(Б) antәр антитела өчен сайтны туры антитела контактлары (антителаның 4Å эчендә водород булмаган атомнар), проксималь антитела (4 - 8Å) яки дисталь антитела (> 8Å) дип классификацияләгез.Eachәрбер нокта кача (кызыл) яки кача алмаган (кара) бүленгән сайтны күрсәтә.Соры төсле сызык сайтны качу яки качу дип классификацияләү өчен кулланылган критик кыйммәтне күрсәтә (детальләр өчен материаллар һәм методлар).Кызыл һәм кара саннар һәр категориядәге ничә сайтның кача яки сакланмаганын күрсәтәләр.
Бу тикшеренүдә без өч төп анти-SARS-CoV-2 антителасыннан кача торган мутацияләрне тулысынча ясадык.Бу карталар качу мутацияләренең элеккеге характеристикасы тулы булмаганын күрсәтәләр.REGN-COV2 коктейлындагы ике антителадан кача алырлык бер генә аминокислота мутациясе дә ачыкланмады, һәм коктейль белән дәваланган өзлексез инфекция пациентларының күбесен дә ачыкламадылар.мутация.Әлбәттә, безнең карта әле иң актуаль сорауга җавап бирмәде: SARS-CoV-2 бу антителаларга киң каршылык үстерерме?Ләкин нәрсә билгеле, күп котылу мутацияләренең РБД катлауга яки рецептор якынлыгына аз тәэсир итүе борчыла, һәм вируслар әйләнешендә түбән дәрәҗәдәге мутацияләр бар.Ахырда, халык арасында таралгач, SARS-CoV-2 мутацияләренең нинди таралуын көтәргә һәм күзәтергә кирәк.Эшебез вируслы геном күзәтүе белән классификацияләнгән мутацияләрнең йогынтысын шунда ук аңлатып "күзәтергә" ярдәм итәчәк.
Бу Creative Commons Attribution лицензиясе шартларында таратылган ачык мәкалә.Мәкәлә оригиналь әсәр дөрес китерелгән шартларда теләсә нинди шартларда чикләнмәгән кулланырга, таратырга һәм кабатларга мөмкинлек бирә.
Искәрмә: без сезнең электрон почта адресыгызны күрсәтүне сорыйбыз, шуңа күрә сез биткә тәкъдим иткән кеше сезнең электрон почтаны күрүегезне һәм аның спам түгеллеген белсен өчен.Без бернинди электрон почта адресларын да алмаячакбыз.
Бу сорау сезнең килүегезне тикшерү өчен һәм спамны автоматик җибәрүне булдырмау өчен кулланыла.
Тайлер Н.Старр, Эллисон Дж. Грини, Эмин Аддетия, Уильям В. Ханнон, Маниш С.
Регенерон моноклоналы антитела катнашмасыннан кача торган SARS-CoV-2 мутацияләренең тулы картасы пациентларны дәвалауда вирус эволюциясен аңлатырга ярдәм итә.
Тайлер Н.Старр, Эллисон Дж. Грини, Эмин Аддетия, Уильям В. Ханнон, Маниш С.
Регенерон моноклоналы антитела катнашмасыннан кача торган SARS-CoV-2 мутацияләренең тулы картасы пациентларны дәвалауда вирус эволюциясен аңлатырга ярдәм итә.
© 2021 Фән үсеше өчен Америка Ассоциациясе.Барлык хокуклар якланган.AAAS - HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef һәм COUNTER партнеры. ISSN 1095-9203.
Пост вакыты: 24-2021 февраль