一千种SARS-CoV-2抗体结构揭示了趋同的结合机制以及近乎普遍的免疫逃逸现象

《Cell Systems》：One thousand SARS-CoV-2 antibody structures reveal convergent binding and near-universal immune escape

抗体结构组学揭示SARS-CoV-2受体结合域的抗体靶向规律与逃逸机制，99%表面 residues被覆盖，96% epitopes突变致逃逸，纳米抗体仅少数靶向保守位点，需发展多表位策略并辅以可视化分析平台。

　　

亮点

• 超过1,100个SARS-CoV-2抗体复合物的结构图谱（占所有抗体结构的16%）

• 抗体靶向的受体结合域表面残基中有99%被识别

• 超过96%的表位以及三分之一的表位残基发生了突变；只有少数抗体仍具有结合能力

• 幸存下来的纳米抗体能够结合高度保守的位点，但中和能力有限

总结

理解抗体如何识别病毒并适应病毒进化对于疫苗和治疗药物的开发至关重要。目前已解析出超过1,100个SARS-CoV-2抗体的结构，这是针对单一病原体进行的最大规模的结构生物学研究。我们对这一重要数据集进行了全面分析，以探究抗体识别和免疫逃逸的机制。人类免疫球蛋白和骆驼科单链抗体占据了主导地位，共同覆盖了99%的受体结合域。尽管在序列和构象上存在显著多样性，但抗体的结合位点结构却表现出一致性，这揭示了表位选择过程中的进化限制。分析表明，包括所有临床使用的单克隆抗体在内的抗体几乎都会被如KP3.1.1这样的高级变种所逃逸。平均而言，超过三分之一的抗体表位残基发生了突变。这些发现表明免疫逃逸现象普遍存在，因此需要采取多表位靶向策略来实现持久的免疫力。为了方便公众访问，我们开发了一个交互式网络服务器，用于可视化和分析抗体-抗原复合物及突变数据。

图形摘要