近日，中國科學(xué)院廣州生物醫藥與健康研究院、廣州醫科大學(xué)呼吸健康研究院暨呼吸疾病國家重點(diǎn)實(shí)驗室、生物島實(shí)驗室等團隊合作，在抗體組庫測序和生物信息學(xué)分析的基礎上，在轉錄水平發(fā)現了新冠病毒感染者抗體反應特征，揭示B細胞介導的新冠病毒感染后體液免疫應答機制。該成果以Analysis of B cell receptor repertoires reveals key signatures of systemic B cell response after SARS-CoV-2 infection為題發(fā)表在國際病毒學(xué)學(xué)術(shù)期刊Journal of Virology。

　　當病毒入侵人體后，B細胞激活并產(chǎn)生具多樣性抗體免疫反應。研究人員對多名新冠病毒感染者發(fā)病后多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的抗體組庫（BCR, B細胞受體）進(jìn)行測序，獲得近1億條BCR序列，超過(guò)四百多萬(wàn)個(gè)獨特的抗體克隆序列。研究人員通過(guò)比較新冠感染者不同時(shí)期的抗體組庫序列，并與健康人參照組對比，發(fā)現感染一周內IgA的表達量瞬時(shí)增加，感染第二周時(shí)大量B細胞發(fā)生克隆增殖，出現了大量表達低突變率IgG 的B細胞，抗體類(lèi)別轉換為IgG并持續表達三個(gè)月以上?？贵w組庫中這種低突變率IgG的比例與血清中刺突蛋白特異性IgG的滴度有高度相關(guān)性，表明機體可迅速激活天然B細胞以應對新冠病毒感染。研究人員還在多個(gè)不同人體的抗體組庫中鑒定出13個(gè)對新冠病毒S蛋白特異性的共享抗體克隆簇，這些共享抗體克隆簇與國內外從不同個(gè)體發(fā)現多個(gè)新冠中和抗體來(lái)自相同的抗體譜系，表明不同的新冠感染個(gè)體可啟用相同的抗體基因家族（如IGHV3-53, IGHV3-30，IGHV1-24等）而產(chǎn)生類(lèi)似的“共享”特異性抗體。 

　　該研究闡釋了新冠病毒感染者抗體組庫的動(dòng)態(tài)變化特征，揭示了血清抗體變化與抗體組庫變化的相關(guān)性，此方法可應用于疫苗評估、生物計算快速獲得治療性抗體等研究領(lǐng)域，為新發(fā)突發(fā)傳染病疫苗和抗體藥物研發(fā)提供新的思路。 利用測序與計算技術(shù)在抗體庫轉錄水平探究免疫應答機制是個(gè)相對較新的領(lǐng)域，陳凌團隊近年來(lái)致力于建立免疫組庫分析平臺，在此領(lǐng)域發(fā)表多項研究成果，包括寨卡感染者抗體組庫分析（Emerging Microbes & Infections, 2020），新冠病毒感染者的免疫組庫（BCR和TCR）變化與疾病進(jìn)程的相關(guān)性分析（Frontiers in Immunology, 2020），胚系基因IGHV3-53編碼新冠病毒感染者共享抗體克隆型的發(fā)現（Emerging Microbes & Infections, 2021）。此次發(fā)表的文章也被Journal of Virology雜志選為當期的spotlight重點(diǎn)推薦。 

　　呼吸疾病國家重點(diǎn)實(shí)驗室陳凌研究員、牛學(xué)鋒博士為該論文共同通訊作者。中國科學(xué)院大學(xué)研究生張雨迪、顏奇鴻、羅鯤為該論文的共同第一作者。該項目得到國家自然科學(xué)基金委、廣州市科技局、廣東省鐘南山醫學(xué)基金會(huì )以及恒大-廣州呼吸健康研究院新冠專(zhuān)項的支持。 

　　論文鏈接

　　基于抗體組學(xué)技術(shù)、從抗體庫轉錄水平分析新冠感染引起的B細胞反應在克隆增殖與分化、抗體類(lèi)別轉換、體細胞高頻突變、抗體基因使用頻率及共享抗體克隆型等方面的動(dòng)態(tài)變化與關(guān)鍵特征。