2023年11月3日，清华大学张林琦教授与北京协和医院李太生教授合作，联合国家纳米科学中心杨雨荷研究员，在Immunity杂志上发表了题为 Dissecting the intricacies of human antibody responses to SARS-CoV-1and SARS-CoV-2 infection的研究论文，从多克隆抗体和单克隆抗体方面细致解析了SARS-CoV-1感染者体内抗体反应，并与新冠感染的抗体反应在持续时间、RBD抗体分类与性质等方面做了系统比较。
研究团队首先评估了25位2003年感染SARS-CoV-1病毒的康复者血浆多克隆抗体反应，同时评估了多位2020年SARS-CoV-2重症感染康复者血清。从结合抗体、中和抗体、交叉中和评估的结果分析可见，SARS-CoV-1康复者血浆中和水平比SARS-CoV-2重症康复者血浆更高，且持续时间更长，这可能与SARS-CoV-1诱导的RBD抗体占比较大有关。两者之间能针对Spike产生较高水平的交叉结合，但交叉中和水平较低，提示两种病毒在Spike基因序列、蛋白结构和免疫原型方面存在差异。
研究团队进而从SARS-CoV-1感染者康复期B淋巴细胞中分离到了77株针对Spike的单克隆抗体。通过实验发现，其中有60株单抗特异性结合RBD区域，大多数展示超强的SARS-CoV-1中和活性；有15株结合除RBD的其他S1区域，还有2株结合S2区域，具有较弱的中和活性或无中和活性。与多克隆血浆评估结果相对应，从SARS-CoV-1分离得到的RBD抗体中具有中和活性的比例明显高于从SARS-CoV-2感染者中分离得到的RBD抗体。两种冠状病毒在感染后相近时间点诱导的抗体具有相似的高频突变频率，说明抗体基因突变和成熟速率遵循人体内在的节奏，与病毒种类、感染致病的严重程度无关。
研究团队进一步将60株RBD抗体进行了结构功能分析。利用与已知表位的ACE2或抗体进行竞争SPR分析，从表位角度将60株抗体分为七大类，命名为RBD-1至7。其中前三类RBD-1~3是RBM抗体，与ACE2和80R强竞争，对S230、m396和S309等具有不同的竞争模式，结合的位置分别在偏向RBD的顶部（RBD-1）、平台（mesa）偏RBM内缘（RBD-2）以及RBM偏外侧（RBD-3），这三类抗体展示出高强度的中和活性与弱的交叉活性。而RBD-5和RBD-6两类抗体，不与ACE2强竞争，结合部位主要包括RBD外侧区（outer face, RBD-5）或者内侧区（inner face, RBD-6）。RBD-6中和活性最弱但交叉其他冠状病毒活性最强，IgG和Spike trimer复合物在负染色透射电镜观察下全部形成Spike的二聚体 (dimers-of-trimers) 或Spike的三聚体 (trimers-of-trimers) 构象。RBD-7抗体交叉活性复杂，识别RBD独特的顶部下侧表位，与Spike中相邻单体NTD有接触。该识别表位在已报道的人体新冠病毒抗体及其罕见，而在SARS-CoV-1感染者中占很大比例（13/60），并有相同的V区基因使用，是SARS-CoV-1感染者抗体反应的突出特点之一。
最后，研究团队评估了具有新冠交叉活性的8株抗体对多种新冠突变株和其他ACE2受体冠状病毒的交叉中和活性，并用冷冻电镜解析了两株交叉中和抗体（W328-6A1和W328-6E10）与Spike蛋白复合物的结构，为进一步理解其广谱中和机制提供了结构信息和参考。
综上所述，该研究首次在多克隆抗体和单克隆抗体等多个角度细致分析了SARS-CoV-1感染康复者体内抗体的动态学变化特征，包括抗体结合、中和能力，表位和结构特征，与新冠感染抗体反应进行了系统比较，并首次将SARS-CoV-1的RBD抗体进行了系统分类，为全面认识人体对冠状病毒感染的体液免疫反应提供更加详细的解析，为研发下一代广谱新冠抗体药物和疫苗提供了重要依据与参考。
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本期编辑：hantavirus