庄时利和微博:不是所有的抗体都能杀死病毒

一个普遍的误解是,只要是抗体就能杀死病毒。

我之前写过很多关于疫苗的文章,但是现在回想起来,反倒是漏了最基础的这个。


先说一下病毒的结构,就以新冠病毒为例。

和其他病毒一样,新冠病毒的结构也很简单,由外面的蛋白质和里面的核酸组成。新冠病毒的核酸是RNA,它是一种RNA病毒。

而外面的蛋白质具体来说,新冠病毒包含四种主要的结构蛋白(图1):
-表面的刺突蛋白(Spike Protein,简写是S)
-膜蛋白(M)
-包膜蛋白(E)
-核衣壳蛋白(N)

在这四种蛋白中,最重要的就是刺突蛋白(S蛋白)了。S蛋白包含S1和S2两个亚基,其中S1包含N末端域(NTD)和受体结合域(RBD)。新冠病毒通过S蛋白的RBD与人体细胞表面的受体ACE2结合,就像一把钥匙配一把锁一样,新冠病毒打开了进入宿主的通道。


那么抗体又是什么?

抗体本质上也是一种蛋白质,长得像树杈似的,树杈部分用来识别和结合抗原,而这些抗原大多数是异己蛋白质(图2)。

所以原则上来说,只要是异己蛋白质进入人体,就会被免疫系统识别,然后产生相应抗体。但问题是在我们产生足够的抗体(以及其他物质比如细胞因子)对抗病毒之前,病毒可能会先杀死我们,这也就是为什么需要疫苗的原因。疫苗的本质是一种抗原,只不过它通过改造已经没有了病毒的毒性。

说回抗体。当新冠病毒入侵人体之后,由于它本身有几种不同的蛋白,因此人体会产生不同的抗体。

然而,并非所有的抗体都有抗病毒的作用。

比如新冠病毒内部的N蛋白,即便疫苗产生了针对N蛋白的抗体,但由于这个抗体无法接触到N蛋白,因此并不能发挥作用。

再比如新冠病毒表面的M蛋白和E蛋白,这两种蛋白并不介导病毒与人体细胞表面受体的结合,因此相应抗体与它俩结合后,基本也不影响病毒进入细胞。

所以,只有S蛋白的抗体是真正能阻止新冠病毒入侵的,S蛋白抗体与新冠病毒S蛋白结合后,新冠病毒就失去了与人体细胞ACE2受体结合的能力。

你可能之前一直有听过中和抗体这个词,现在你知道什么才是中和抗体了吧?

这就是为什么大多数疫苗的临床试验中不仅要测总的抗体水平,更重要的是要单独测中和抗体水平。

当然,非中和抗体并非没有用处,它们也可以介导病毒进入巨噬细胞。然而非中和抗体的作用非常复杂,它们也可能引起人体其他的不良免疫反应,比如肺部免疫损伤,比如抗原抗体复合物沉淀引发的一些问题等,甚至加重病情。

因此这就是为什么无论国内国外,几乎所有的mRNA疫苗(辉瑞疫苗、Moderna疫苗)、重组蛋白疫苗(Novavax疫苗)、腺病毒载体疫苗(康希诺疫苗、牛津疫苗、大卫星疫苗、强生疫苗)等全都只选择新冠病毒的S蛋白为抗原,因为S蛋白是问题的核心所在。

另外上面一部分疫苗用的是经过改造后更加稳定的S-2P(图3),使S蛋白的构象更加稳定。这个黑科技下次再细说,发明这个技术的是中国科研人员。

所以,如果新冠病毒的S蛋白在几年之后出现很大的变异,那么基本上所有的疫苗都会失效,无论是灭活疫苗还是mRNA疫苗还是腺病毒载体疫苗,因为别的蛋白产生的抗体并不能有效阻止病毒入侵。

但是这个时候,不同疫苗的应变能力就体现出巨大差别了。mRNA疫苗只要一周时间就能设计制造出针对变异病毒的疫苗,而灭活疫苗需要几个月的时间。

这也是为什么我们一定要研发属于自己的mRNA疫苗。

#庄医生的疫情笔记#

  • 长图

(0)

相关推荐

  • 变异毒株频现,新冠疫苗会失效吗?

    武汉大学生命科学学院教授陈宇认为,单点的突变或者多位点组合型的突变让新冠疫苗完全失效的可能性并不大. 图源:pixabay 撰 文丨计永胜 汤佩兰 责 编丨 戴 威 2020年底,多国出现的新冠变异毒 ...

  • mRNA疫苗在感染性疾病的研究进展

    前言 以mRNA为基础的治疗代表了一个相对新颖和高效的药物类别.最近发表的几项研究强调了mRNA疫苗在治疗不同类型的恶性肿瘤和传染病方面的潜在疗效,这些疾病中传统的疫苗策略不能引起保护性免疫反应. 传 ...

  • Nature Reviews | 用于传染病的mRNA疫苗:原理、递送和临床转化

    三十多年前,mRNA核酸疫苗的设想就已经诞生.2020年新冠疫情的大流行促成了历史上最快速的疫苗开发,也让mRNA疫苗走到了聚光灯下,人们开始期望希望能生产出安全.多功能.易于生产的mRNA疫苗,应用 ...

  • 研究开发出一种无需注射的新型冠状病毒疫苗

    来源:本站原创 2020-04-24 07:52 2020年2月24日讯 /生物谷BIOON /--当世界各地的实验室都在竞相开发疫苗时,Louis Falo及其同事们正试图找到一种比标准的.令人畏缩 ...

  • 人类的希望!一文读懂mRNA疫苗

    人类的希望!一文读懂mRNA疫苗

  • 用图例说明mRNA新冠疫苗为什么难以应对印度变异病毒

    mRNA新冠疫苗是第一种人类大规模使用的新型疫苗,之前mRNA疫苗还仅用于肿瘤治疗的研究过程中.笔者作为生物制药领域的小白,跟很多读者一样可能一开始都不知道什么是rRNA疫苗,它作为第三代新型疫苗新在 ...

  • mRNA疫苗在传染性疾病中的研究进展

    传染病疫苗是目前mRNA疗法最先进的应用.目前临床前试验和临床使用的大多数mRNA疫苗都采用注射到皮肤.肌肉或皮下的方式,在那里它们被免疫或非免疫细胞吸收并转化为抗原,呈递给T细胞和B细胞(图1).m ...

  • 一文读懂COVID-19 mRNA疫苗

    2020年1月10日,我国科学家张永振等在预印本上首次公布了新型冠状病毒的RNA序列(Nature 2020;579:265-269).全世界研究疫苗的科学家们随后快速跟进,将研究方向调整为了这种导致 ...

  • 新冠疫苗的奥秘——如何选择疫苗抗原?

    在全球新冠病毒感染人数累计超过 1 亿,死亡人数超过 230 万之时(图 1),疫苗作为抵御新冠病毒全球大流行的终极武器,被人们寄予厚望.据世界卫生组织统计,全球正在从多种不同种类的技术平台开展新冠疫 ...

  • 你知道,新冠疫苗是怎么保护你的吗?

    作者:山东大学附属济南传染病医院主任医师 汪明明 从2019年12月开始,一直延续了一年多的新冠肺炎疫情仍在继续,严重地威胁着人类健康.在与新冠肺炎疫情艰苦卓绝的斗争中,科研人员用自己的聪明才智在很短 ...

  • 今天聊聊各类疫苗(没时间看的话建议你先收藏)

    ▉ 前言 之前我们介绍过抗生素,它的发明使细菌感染不再成为恐惧.然而还有一种更可怕的微生物--病毒,病毒高度依赖其他生命体,无法独自生存,一旦感染机体,机体在没有任何防备的情况下,便会对机体产生各种危 ...

  • 腺病毒载体和mRNA齐上阵,美国公司欲开发第二代新冠疫苗股价暴涨

    截至目前,新冠病毒(SARS-CoV-2)已经感染了超过 9610 万人,尽管各国疫苗先后获批上市,但在这场大流行的脚步中,随着病毒的突变以及疫苗效力引来的 "争议",高效的疫苗似 ...

  • 被怀疑了30年mRNA疫苗: 疫情该打不该打

    [留美学子]第2030期 国际视角的精选文摘 教育·历史·人物·旅游·读书·财经 仰望星空,脚踏实地 导语 作者雷春老师一如既往的严谨和翔实的文字,再次为读者呈现了疫情里大家谈论的疫苗! 本期分享内容 ...

  • 新冠变异毒株接连出现:传播速度加快,疫苗还有效吗?

    2021年01月01日 11:10环球科学 透射电子显微镜下的新冠病毒. 自12月中旬起,英国.南非和尼日利亚出现了三种重要的新冠变异毒株.截至今日,已有二十多个国家对英国航班和旅客采取停飞.强制隔离 ...