严景华：《COVID-19单克隆抗体治疗策略》

各位领导、各位听众，今天下午现在已经很晚了，我觉得大家都挺辛苦，我尽量把工作讲快一点。

我是中国科学院微生物研究所的研究员，我叫严景华。前面好几位老师都讲了新冠疫苗，我今天不讲疫苗，因为疫苗我刚才也说到就是现在在国内使用的蛋白疫苗也是我们和高院士合作一块儿做的疫苗，当然这个疫苗我今天不讲了，我今天讲一个抗体的故事。

这个我们都放快一点，新发突发传染病现在有很多，各种新法突发传染病都在不断的爆发，SARS、MERS、禽流感等等，2019年到今年爆发的新冠实际上是有2.4亿的感染病例，实际上这个确诊病例，大家知道确诊病例和真正的感染之间差别是非常大的。据估计，可能是5倍，至少是5倍的一个数量，也就是说实际上感染人群，在这个人群上之上要乘以5，也就是说它感染人数比这个多得多，同时死亡病例也是百年来最大的一个传染病。

我们今天讲这个药，前面讲的是小分子化合物，我的这个重点是一个生物药物，讲到药物，当然最重要的就是药物的靶点是什么，药物的靶点又跟它这个病毒的生命周期是密切相关的。前面都提到过病毒进入这个细胞，可以在细胞表面和受体结合，这是它最重要的一个步，也是第一步，就是病毒要进入你的细胞，它必须跟你细胞表面的一个受体，通俗来讲，就是你要进这个门，必须要拿钥匙打开这个锁，他是一个特殊的特异性的相互作用，所以这个就决定了这个病毒是感染人还是感染动物，它感染什么样的细胞，所以决定了它的跨种的特性。第二个就是这个病毒的膜和细胞膜发生融合，这个如果我们从蛋白的表面，从分子水平来看，它的表面的蛋白会发生一个构象的就是它的空间结构会发生一个巨大的改变，把这个两个膜拉起来，然后把这个物质遗传物质释放进去，所以这是它的第一和第二步。这两步非常的关键，所以它也就成为了这个药物作用的靶点。

但是这些蛋白跟我们后面要讲的在体内的每一个和性中心不一样，这个蛋白表面没有特别明显的坑，你一个小分子嵌进去，所以它往往是抗体的一个作用靶点。那么阻断的这个过程，也就是病毒进入和融合的过程主要就是靠抗体来进行。这个抗体来源有很多，可以是我病毒被感染之后，我的抗血清，这就是我们在去年一开始听到的，感染以后感染病人的血回输治疗，这是抗血清的治疗，这个是抗体，是因为这个感染病人里面产生了抗体，用它的抗体治疗另外的病人，这是一种来源。

第二个就是前面几位专家都讲到的疫苗，疫苗免疫当然有很多的机制，包括我们今天也提到了天然免疫，但是最重要的一条就是抗体，是不是？这个抗体可以通过疫苗来产生，你打了疫苗，你自己产生了抗体，当病毒再感染的时候就阻断了病毒进入这个细胞，所以可以通过这种方式来产生抗体。这个实际上就是你的疫苗的一个作用机制就是这样一个基础。

第三个就是说无论你是血清也好，你还是这个抗体也好，如果你在工业生产上单克隆抗体，那就更直接了，什么是单克隆抗体？其实就是一个单一的抗体，无论是你前面的抗血清，还是疫苗产生的抗体，它是靶向多个标位，就是不同的标度靶向不同的表位，它的序列也不同，伪劣也不同。那么什么叫单抗？就是说我的序列是一样的，位置也是一样的，它的靶位非常的明确，这就是单抗可以用这种方式来治疗。

除了第一步如果说我们还是阻止不了，那么病毒就进入到细胞里面去了，进入到细胞里面，他要进行一系列的比如说我病毒的核酸要进行复制，复制的过程中，尤其是它蛋白的表达，这些过程有很多的酶去参与，这些酶就成为了小分子化合物的重要的靶点。前面说了这些都是小分子化合物，它的靶都是它内部的这些酶，这是它的小分子靶点。

所以对于这个抗病毒药物来讲，它的不同的位置，不同的周期，实际上它的靶是不一样的。作为这个抗体来讲，单抗药物来讲，它有很多它独特的优势，比如说我们从综合抗体来讲，单从抗体来讲，它的亲和力一般来说是非常高的，都是nM二级以上的，它的特异性也非常高，因为它的靶标非常明确，他就是靶向某一个蛋白某一个位置。还有一个是它的成分非常清晰，因为你是来用基因工程来表达的，所以就是一个抗体，质量可控，大规模生产，这些都没有问题。相对于小分子化合物来讲某一些方面不一样了，因为小分子化合物一般来讲特异性是比较低的，他总体来讲它的活性要比综合抗体的活性要低。当然如果你要说我去康复病人的血清去做，当然这个来源就更加难了，对吧？第二个你质量也没法控制，所以它有它独特的特征。

对于抗体来讲，我们只有抗体药物的研发实际上就是应该说就是1986年批准的第一个单克隆抗体到现在，经历了很长的一个阶段，但是最近这几年的单抗的药物批准的越来越多。那么从早期的这个抗体来源是署源的一个单抗，他是一个克隆选择学说，一个细胞只能一个抗体，那么我们体内有多少个这个细胞呢？大家是10的11次方到10的12次方之多。这些细胞在里面干什么呢？就是外源的东西来了，我就能有东西识别这个外源的东西，所以我才能有东西针对这个外源的抗体。10的11次方和12次方是一个非常巨大的数字。我们小鼠的杂交瘤细胞来获得鼠源的抗体，鼠源的第一个抗体批准上市，1986年，很快就不能用了，大家知道怎么回事，免疫源性，打进去人体是抗它的，然后就不能用了。然后就是嵌合抗体，把源的大部分的保守区全部换掉，然后把抗体的那个地方做嵌合，然后保留结合的那一小点多肽不变，其他全部变成人的，这是人源化的。再接下来就是全人源的抗体，所以经历了这样一个不同的阶段。

抗体其实刚才我记得李佳老师放了一张图，就是全球销售额前面十个药物，大家如果注意到可以看到，那个里面有7个是重组药物，有6个是真正的抗体，有1个是由抗体的Fc融合的蛋白，也就是说在这个排名前十的药物中间，都是应该说大部分都是抗体药物。那么这些抗体药物都用在什么样的一个适应症呢？主要是自身免疫性疾病和肿瘤，其他的都相对来说比较少，对呼吸道疾病来讲更少。等一会儿我们会提到为什么呢？为什么会那么少呢？这是整个的一个情况。

我们现在看一下，针对我们说传染病的抗体有那些。这边的这张图，这个左边是一个总体抗体的批准的量，那边是治疗感染性疾病的抗体的量，治疗总体的FDA批准的有100多个抗体上市，真正治疗传染病的只有14个。第一个批准的就是1998年的治疗RS就是治疗儿童呼吸道荷包病毒，因为它没有疫苗，所以他是预防性的一个抗体，中间的那些还是抗毒素的，还不能真正是传统意义上的抗体。那么实际上真正的抗体是去年连续批准了两个埃博拉抗体，一个是单抗，一个是三个抗体做的一个药。同时，在2020年和2021年这个期间又批准了多个抗体，就是新冠的抗体进入紧急使用阶段。从这个历史到2020、2021年进入紧急使用的新冠的抗体可以看出它的快速发展的过程。

下面我介绍一下我们所做的工作，因为前面的姜老师也介绍过了，所以我就稍微过一下，这个是冠状病毒，有7种能感染人，这个冠状病毒来了之后有多少公司去做呢？你如果去查这个现在进入临床实验的抗体，我不说国际上，就是国内现在已经批了16个抗体进入临床实验，有2个是在三期临床实验。这么多的抗体，哪些工作在做呢？国际上你们看再生源，再生源是拿到了埃博拉的上市批准，还有是礼莱。还有这个VIR，他本身是一个比较小的公司，主要是在抗病毒这方面做一些药物，还有最终是阿斯利康，你们看国际上都是这些大公司进行药物研发。国内的呢？首先是君实生物跟我们合作做的，还有神州细胞等等都在做这些抗体的工作，所以很快就有很多的公司投入到新冠抗体药物的研发当中。

大家都知道，前面都讲了，早期这个新冠来了之后，包括上海药物所和武汉病毒所，因为这一块儿的老药新药，很多老药，以前知道其他的感染性病毒的药物，来尝试看哪一个老药新用。但是大家知道，最有名的就叫瑞德西韦，但是最后还是让人民失望了。对于新冠来讲，最早期他是一个特异性的，是一个特效药，但是的确研发也是比较快，所以我们同样也是做了这个工作。

我们现在看一下全球新冠抗体的情况，从最早礼莱的第一个，他是5月30日在FDA拿到的临床文件，其实我们也同时提交了FDA，我们在国内是6月8日，我们拿到了中国批准的第一个进入临床实验的抗体药物，6月10号。实际上你看看这个6月，也就是不到5个月的时间应该是从1月底开始做，到5月底、6月初拿到，4个月的时间进入临床实验。当然这个里面有很多的故事，有非常多的故事，我们这个也是联防联控国务院支持的项目。我们在4月份的时候就在和CDE沟通这个事，这个里面肯定有做药物的一些同事在里面，你要构建一个细胞株，你正常是要半年吧？至少是6个月拿到一个细胞株，但是你现在4个月就拿到临床批件了，这个地方我们在开始沟通的时候是坚决不行的，CDE是不同意的，说你这个细胞株一定要怎么怎么样，我说我们先用顺转的去做临床，然后再过度到相似性的评价，然后上市的时候是稳定细胞株。一开始国内的CDE是坚决不同意的，不是说不同意，就是说你的风险太大了，我们不建议你这么做，但是我们同时提交了FDA，FDA就说可以，你可以这样做。所以在这样的情况下，我们是6月8日在国内拿了，国外我们没有想到是礼莱，以为是再生源会拿到全球第一个批件。所以我们当时就是下决心6月份第一个星期拿到一个全球第一个临床实验的抗体，结果我们一觉醒来周末礼莱就拿到了批件，所以我们就是第二了。

刚才是工艺，药学部分实际上也是做了一个并行的过程，所以加速了审批。那么后面国内其他家都是按照这种方式来做的，所以我们是第一个往前趟的。礼莱是去年6月份做了第一个临床实验，但是我们这个当时我们是和这个君实生物在合作的，时候上到6月份的时候，中国就没有病例了，没有病例并且这个时候对临床管控就特别严，就是说你一般临床实验都基本上停了，你做不了临床实验，就是你一期做完以后没有办法再往下做了，所以我们在5月份的时候和礼莱签署了一个协议，就是在海外的除了大中华区之外的权益，就和礼莱进行了合作，礼莱等于是把我们的抗体买去了。然后他们买去了之后做了一期，一期之后就没有单独做了单药的我们这个药的三期临床实验，他就和他自己定一个获得批件的药物进行了联合治疗，就是二期、三期的临床实验，同时其他家也都进入了三期。最早拿到美国EUA的是Y和GSK合作的抗体，他是一个单抗抗体，我们是在美国第二个拿到EUA的，在今年的2021年2月份，然后当时美国政府就购买了50万剂的抗体，现在基本上每个个星期大概是6万支的出货量的销售量。5月份再生源也拿到了，非常快，从2020年的5月份，到2021年的5月份，这个地方有很多个抗体药物进入了紧急使用。那么前面说了，一个药物的开发，十年、二十年甚至更长的时间，但是你看新冠这个药物的研发和前面的疫苗一样，一年走过了过去十年的历程。这也是刚才说的这也是在紧急的情况下，各方面共同协作的一个结果。

当然，这个药抗体这个药的适应症，它的适应症实际上我们可以看到除了前面的疫苗主要是预防，其实也有做预防的，然后你看在这个预防的像阿斯利康做预防，暴露前的一个预防的实验，当然这个因为它的成本比疫苗的高多了，所以这个肯定是不可行的。但是有一条是这个，就是暴露后预防，比如说现在我们现在在这里，有一个人明天回去是阳性，那我是建议你们都打一针我的抗体，暴露和紧急预防。这个效果就是我们的抗体已经在美国获得批准了，就是可以用于暴露后的紧急预防，第二个就是用于轻症和普通型的新冠感染的治疗。但是有一条大家要注意，这是一个抗病毒的药物，包括前面小分子化合物，对重症已经没有明显的疗效了。因为到后面它不是病毒太多的问题，也不是清除病毒的问题，他牵扯到整个人身体一系列的免疫系统的一些反应和器官的衰竭等等各种问题，所以是一个对症治疗的过程。所以感染了这种抗体也好，抗病毒药物也好，越早服用越有效，这是它的一个抗体。

这个抗体我们这个抗体的靶标是什么呢？正好姜世勃老师说了，S蛋白上有一个非常重要的区域就是RBD，这个RBD是来结合它那个进入细胞那个受体的，所以这个部分是最重要的一个区域。所以这样的大部分的抗体分离了至少到目前为止分离的抗体非常非常多，如何把这些抗体标定到结合的位点，我们说的表位的话，整个RBD的表位非常多，根据它的结构的位置大概可以分成七个不同的表位，这七个不同的表位，它的抗体的特征就不一样。比如说它对抗耐药，这些抗体如果结合RBD1、RBD2a、RBD2b，他们有一些是出现耐药抗体，有一些是没有出现耐药的抗体。当然这只是一个通常的情况，还有一种情况是即便是结合在同一个表位的，那么它的抗体序列不同，他就会改变它的耐药性，这就是抗体的多样性。所以我们的结论是大部分的RBD，大部分的抗体是靶向RBD的，就是无论你是感染的，还是疫苗免疫后产生的抗体，90%的抗体是靶向RBD的。这个是这样一个结论。

那么NTD有没有抗体呢？有，有综合抗体。这个综合总体抗体是一个超级的表位，这是它的结构，你看几乎叠加在这个位置，那么这个位置的抗体实际上你细分了也可以把它分成三个不同的位置。NTD1、2、3，这三个不同的位置，这个虚线就是它的超级表位，结合这些不同的位置，它对突变株也是不一样的耐受。我们其实从这个突变株的序列来看，就是NTD，就是N端突变体会比RBD要高，尤其是他有一个缺失，尤其是德尔塔N端是有缺失的，尤其它是主要流行住，所以针对这个抗体几乎都失去了它的活性。并且相应的来说，NTD的综合抗体的活性要明显低于RBD的，也就是说现在没有一个抗体的药物是针对NTD的在临床实验的，是一个都没有的。

我花一点时间把我们的这个工作跟大家汇报一下这个上面的图我们可以看到，这边这个图，这个就是S蛋白RBD和ACE2相互作用的一个图，这个是我们大团队发的文章。接着我们主要的想做什么呢？就是说我们在找这个抗体，这个抗体阻断这个RBD和ACE2的相互作用。去年我们同时启动了这两个项目，一个是找RBD抗体阻断和ACE2的结合，一个是找抗体的结合这个受体ACE2，两个同时在做，当然我们最早很快的是做出来靶向RBD的抗体，这个靶向ACE2抗体我们做了一年，到今年我们才小有收获，现在已经在临床前的研究，我们预计是在今年12月份报批临床。

我们先看一下这个我们首先找到的这个抗体，就是JS016，这个抗体我们的技术路线采取的是什么呢？就是单细胞，我们刚才说人感染这个病毒以后，他就会产生记忆性的B细胞，记忆性的B细胞，他针对这个抗原的，那么我们就通过这个一系列的分子来分选这样的抗原特异性的记忆性的B细胞，分到之后，我们通过单细胞的测序方式，单细胞测序以后再在体外表达这个抗体，来做这个检测，它的亲和力，它的保护活性、综合活性。这个平台实际上我们以前成功筛选了很多的抗体，实际上我们2015年的时候就建了这个平台。我们在发表这个文章的时候，应该是国内第一家从单细胞测序找到综合抗体的第一篇文章。

所以这个新冠来了以后我们这个平台是非常成熟的，我们在一个星期之内就把CB6的抗体测序就已经完成了，大概两个星期我们就已经找到了这个抗体了，当然现在很多的企业都参与到了单细胞测序去寻找抗体了。在2月初的时候我们就找到了这个抗体，这是第一批，其实CB6的抗体活性最高，我们当时就往前推，然后我们解读到这个抗体的结构，你看这个抗体，这个上面是RBD的结构，下面这个灰色的螺旋全是ACE2，那个是抗体，你们看，他们这个是冲突的，结合在同一个位置，就是说我占位了，那么抗体和RBD的亲和力是10的9次方以上，ACE2和RBD的亲和力只有10的7次方，就是差100到200的竞争力，所以无疑它可以起到一个综合作用，这是它的一个表位。

然后我们就很快在3、4月份就做了一个预防和治疗，你们可以看到，这个抗体一打进去，第二天红色的基本上每天去检测它，都不可能完全阻断这个病人的感染，也就是说你高的抗体一定会阻断这个病毒的感染。第二个就是蓝线是治疗，蓝线治疗你看在一个起始比较高的浓度下，它的病毒的载量是持续的下降，所以这个结果一出来我们就非常的有信心。这个实验是全球做的第一个体内的抗体的治疗实验，同时也是所有的新冠药物第一个动物实验，所以我们这个文章很快就被接收了。

这个过程我就不说了，从分离抗体在前面到整个第一季度我们就完成了，我们表达了瞬时转染200升，大家可以想这个平台有多少大，他们前期都是通过这个200升的顺转拿到的抗体。但是我们发现这个抗体是单细胞测序分离的抗体，所以它的特征是天然配对。天然配对它的表达量、稳定性都特别高，这个抗体表达是9到10克每升，并且非常的稳定，这个是它最主要的特征，最后我们看我们中心和礼莱的合作，这是整个过程。

然后我们单药在国内已经有二期的临床，入组了60例，最近就可能拿到结果。这个我们也知道，国内没有病例，所以我们在国内的临床是研究晚了，礼莱拿去之后有没有做单药呢？他和他们这个放在一起做的临床实验，做的三到四期的临床实验，第一个是2.8，他们是2.8，我们也是2.8，他是对所有的轻症病人做的实验。你的死亡病例降低了70%，这里无死亡病例，它的整个死亡病例是10例，全部是在安慰剂组，所以这是一个非常好的结果。这个结果出来以后，美国政府很快就批准了它的EUA。

然后又减量了，它那个是0.7克，我们是1.4克，总共下降了87%的有效的数据。也就是说这个的确是一个非常好的，对于轻症和普通性一个非常好的药物。同样的，现在美国在使用，这两个抗体里面有一个什么呢？它这个抗体对德尔塔株是失效，它不能综合德尔塔株，所以他们那个就是相当于安慰剂了，现在主要是用我们的这个来打全球的市场，因为我们的抗体对德尔塔株是有效的，对B株是无效的。这是我们的情况。也是基于这个结果，这边是我们的抗体，所以现在在全球15个国家获得紧急使用授权，销量也还可以。这是抗体这个药物的情况。

我刚才说我们还做了另外一个抗体，就是这个靶向ACE2的抗体，我们这个抗体的筛选，我们是通过各种方法，免疫和MUR疫苗，免疫小鼠，单细胞测序，还有杂交瘤，结果我们还是在杂交瘤上面最古老的技术里面找到了一个3个抗体可以阻断相互作用，这个时候我们也发表了这篇文章，实际上我们临床不是这一个抗体。大家可以看到，这个抗体可以阻断SARS，我们看一下它的广谱性，因为它结合了ACE2的位点，我们看看它的多态性，有一个S19P，这个在数据库里面可以找到一个有两条序列，应该是从种源里面找到两个序列突变，这个是不结合的，其他所有的都是可以结合的。也就是说它对所有的人这个结合位点，它发生的多肽性都不影响这个抗体的结合，也说明了他是一个广谱的抗体。

同样，我们解出了它的结构，你可以看到，这个抗体这个红色的部位，它正好结合在跟这个受体和RBD的结合是重叠的，所以干扰了它两个抗体的结合。但是它对另外一个蛋白是不阻断的，同时我们做综合活力也没有。所以对SARS和ACE2是可以的。然后我们看看，这里有单点突变，还有双点突变，还有病毒株，英国株，南非株，它都不影响，所以它是一个对所有的SARS、ACE2都有综合和兴的一个抗体。然后我们进行了一个预防和治疗的作用，预防当然是最好的，几乎都检测不到病毒，在治疗组里面也可以明显的降低病毒的载量，对于肺部的保护也是有的。

最重要的一条大概就是最担心的就是说你现在是靶向ACE2的，ACE2在体内是干什么呢？他有很重要的作用，他是维持体内的血压的调控血压的一个酶。那么我们这个抗体会不会影响这个酶的活性呢？而我们同样做了酶的活性的比较，它对酶没有影响，酶的活性没有影响，体外的实验。另外一个实验就是我们在做猴子的安评实验，高剂量180好喝每公斤的情况下，持续的给药的情况下，观察13天，血压没有变化，这是第一个。第二个，我们也看到它其他的血液指标和对照组相比也没有明显的不同。这就初步表明了这个抗体尽管他是靶向ACE2，但是他是一个安全的抗体药物。

对于一个药物来说，便宜是一个最大的挑战，你单体抗体，只要它位置发生突变，你这个药物就没有效了，尤其是你病毒使用的情况下，它可能会发生一个免疫逃逸，所以前面大家看大部分情况下他会使用一个靶向不同抗体来做，因为你一个地方突变这个病毒还是这个病毒，你另外一个再突变，你可能同时又突变，并且这个病毒还有一个非常强的一个感染和复制能力的话，这种几率就会降低。如果你再做第三个靶点，那种几率又会降低，是不是？所以说一般对抗这些东西，就采用一个什么呢？就是我多靶向的治疗，为什么要采用两个抗体同时治疗的原因。

当然我们也是两个抗体在做，还有一个进入一期临床了，为什么想做这个抗体呢？因为它总是不变的，它是最不能变的，它变的话它就变的完全不一样了，所以它是不变的。我们看这两个抗体同时使用的时候，他有一个非常强的协同作用，这个综合获益从零点几变成零点零几，对他们两个提高了10倍的综合活性。同时我们做免疫逃逸的过程中间，如果在使用其他任何一个抗体，就是靶向S蛋白抗体的时候加入靶向ACE2的抗体的话，这个病毒就不会发生免疫逃逸，你这个病毒逃逸株是压不出来了，所以这样的株我们达到了一个高效而又控制它免疫逃逸的这样一个策略。

所以我把今天的我们做的工作稍微汇报了一下，第一个就是人源的抗体株，单细胞测序人源抗体，人源抗体是阻断RBD和ACE2的结合，阻止病毒进入细胞，在临床实验和恒河猴的实验都提心了它的安全和有效。另外一个是我们对鼠源ACE2抗体进行人源化，它体内和体外都显示了它的有效性和安全性。另外一个就是CB6和h11A11抗体都具有协同中和作用，并且有效控制病毒的逃逸。

这个工作我要致谢的人非常多，参与的人也非常多，尤其是要感谢高院的支持，还有很多人。谢谢！

（根据录音整理，未经本人审阅）