Nature子刊：曹云龙团队利用病毒进化，预测并筛选广谱中和抗体

SARS-CoV-2 病毒仍在迅速进化，以逃避自然感染和疫苗接种所诱导的免疫，从而产生了诸如 XBB.1.5 和 JN.1 这样高度逃逸的突变谱系。这些突变株在关键的受体结合域（RBD）抗原位点不断积累突变，例如 L455、F456 和 A475，这可能会显著改变其抗原性，并进一步逃避免疫接种和感染所引发的中和抗体。

靶向 SARS-CoV-2 受体结合域（RBD）的单克隆抗体（mAb）被用于治疗和预防 COVID-19。然而，SARS-CoV-2 的快速进化导致其不断逃避治疗性单克隆抗体的作用。因此，需要具备识别靶向未来突变株的广泛中和抗体（bnAb）的能力。

2025 年 6 月 10 日，北大-清华生命科学联合中心/北京大学生物医学前沿创新中心/昌平实验室曹云龙团队联合中国科学院生物物理研究所王祥喜团队、美国 Moderna 公司 Laura Walker 团队，在 Nature Microbiology 期刊发表了题为：Viral evolution prediction identifies broadly neutralizing antibodies to existing and prospective SARS-CoV-2 variants 的研究论文。

该研究提出了针对流行的高频突变病毒，通过预测病毒进化热点，快速准确筛选出广谱中和抗体的策略。通过对大流行早期数据以及原始株突变的回顾性研究，该工作显示这一基于精准突变预测的策略能显著富集真正抵抗未来逃逸突变的广谱中和抗体，将发现广谱中和抗体的机会从大约 1% 提高到 40%，并进一步发现了来自原始株康复者的广谱中和抗体 BD55-1205。

该抗体不但能中和所有现存的 SARS-CoV-2 突变株，与相同表位的其他抗体相比还对表位上的逃逸突变具有很强的抵抗能力，具有开发为新一代 SARS-CoV-2 广谱中和抗体药物的潜力。

在这项最新研究中，研究团队利用深度突变扫描来预测病毒受体结合域（RBD）的进化，并筛选出能中和现有及潜在突变株的单克隆抗体。对 1103 种由 SARS-CoV-2 野生型诱导的单克隆抗体进行的回顾性分析表明，在早期大流行的情况下，这种方法能够将识别出靶向 XBB.1.5 突变株的有效广谱中和抗体的概率从 1% 提高到 40%。

靶向 SARS-CoV-2 突变株的刺突蛋白受体结合域（RBD）的单克隆抗体的中和活性

在这些广谱中和抗体（bnAb）中，BD55-1205 对所有受试突变株均表现出强大的活性。冷冻电镜结构分析揭示了 BD55-1205 的受体模拟特性，解释了其广泛的反应性。在小鼠体内递送编码 BD55-1205-IgG 的 mRNA-LNP 后，靶向 XBB.1.5、HK.3.1 和 JN.1 突变株的血清半数中和抗体滴度值约为 5000。

总的来说，该研究表明，将利用病毒进化预测来识别广谱中和抗体（bnAb）与 mRNA 递送技术的多功能性相结合，能够加快开发针对 SARS-CoV-2 以及可能具有大流行潜力的其他病原体的下一代抗体类应对措施。