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“全人類今年壓力重重，被新冠疫情困擾，但全球?qū)W界正在致力于開(kāi)發(fā)有效應(yīng)對(duì)新冠病毒的藥物。”2015年阿爾伯尼醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主、美國(guó)三院（美國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院、美國(guó)科學(xué)院、美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院）院士謝曉亮，在第三屆世界頂尖科學(xué)家論壇的“科技，為了人類共同命運(yùn)”主題會(huì)議上，為大家?guī)?lái)了好消息：他與團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先將高通量單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)運(yùn)用到在康復(fù)患者血液中尋找中和抗體，將尋找時(shí)間從年縮短到月，效率大幅提升。未來(lái)，中和抗體將有望成為新冠病毒的治療特效藥。

謝曉亮介紹，新冠病毒是一種RNA病毒，它的外殼上有刺突狀的S蛋白。S蛋白上有冠狀病毒的受體結(jié)合域（RBD)。新冠病毒入侵細(xì)胞時(shí)，S蛋白與人體細(xì)胞的表面受體ACE2結(jié)合，隨后病毒被內(nèi)化，進(jìn)入細(xì)胞，在細(xì)胞內(nèi)被轉(zhuǎn)錄酶復(fù)制，重新組裝成大量新的病毒，又去繼續(xù)感染其他細(xì)胞。

“抗體有很多種，我們關(guān)心的是中和抗體。”他用了個(gè)簡(jiǎn)單的類比，“就像酸來(lái)了，我們用堿來(lái)中和；那么病毒來(lái)了，細(xì)胞用抗體來(lái)中和。”中和抗體的作用是牢牢地結(jié)合到病毒上，改變它的功能，阻止它侵入細(xì)胞，“而我們的目標(biāo)是快速找到并制備高純度中和抗體，作為藥物，代替血漿給病人注射。”

抗體藥物是一種大分子藥物，與小分子藥物相比，它的特異性好、副作用小，近年來(lái)有不少成功的例子。但是，如何能快速找到并制備高純度的中和抗體？“血漿中的抗體不計(jì)其數(shù)，在血漿中直接找到新冠病毒的中和抗體，猶如大海撈針，因此我們需要走另外一個(gè)途徑——先找到產(chǎn)生抗體的細(xì)胞。人體內(nèi)有兩大免疫細(xì)胞：T細(xì)胞和B細(xì)胞，B細(xì)胞就是生產(chǎn)抗體的。”

謝曉亮說(shuō)，B細(xì)胞產(chǎn)生于骨髓，通過(guò)血液和淋巴液分布到全身的淋巴結(jié)。但是B細(xì)胞種類繁多，每個(gè)B細(xì)胞只生產(chǎn)某一種特定的抗體；而這種抗體是由B細(xì)胞的DNA序列決定的。因此，謝曉亮團(tuán)隊(duì)采用的辦法就是通過(guò)對(duì)B細(xì)胞進(jìn)行RNA測(cè)序來(lái)找到我們想要的中和抗體。

“本次疫情中，中國(guó)科學(xué)家做出了突出貢獻(xiàn)，率先測(cè)出新冠病毒的完整序列并在第一時(shí)間向全球公布，為新冠肺炎的檢測(cè)和研究奠定了基礎(chǔ)。”今年疫情暴發(fā)初期，謝曉亮與團(tuán)隊(duì)成員便回到了北京，2月2日，他們來(lái)到北京佑安醫(yī)院，開(kāi)展針對(duì)康復(fù)期患者血漿的抗體序列研究。

謝曉亮說(shuō)，人類基因組和新一代測(cè)序儀之后，另一個(gè)革命是單細(xì)胞基因組學(xué)。“也就是說(shuō)，通過(guò)一個(gè)單個(gè)的人體細(xì)胞，我就可以告訴你它整個(gè)的基因組。這是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？現(xiàn)在還沒(méi)有一種技術(shù)可以把一個(gè)細(xì)胞里的46根染色體每根從頭讀到尾，我們需要把單細(xì)胞里的微量DNA擴(kuò)增，然后用新一代測(cè)序儀來(lái)測(cè)序。”早在2012年，謝曉亮便發(fā)明了一種單細(xì)胞擴(kuò)增技術(shù)MALBAC，大大提高了單細(xì)胞基因組擴(kuò)增的均勻度、覆蓋率和測(cè)序的精準(zhǔn)度。

人體中，不同器官的細(xì)胞都有同樣的基因組和不同的轉(zhuǎn)錄組。但是B細(xì)胞在成熟過(guò)程中，它的基因組是可以被重組的。在第14號(hào)染色體上，有VDJ三個(gè)區(qū)域，V區(qū)域有40個(gè)相似但不同的DNA序列，D有23個(gè)、J有6個(gè)。就像從V、D、J三套牌各抽出一張，這樣轉(zhuǎn)錄和翻譯產(chǎn)生的抗體有10的7至8次方種。在抗原還沒(méi)有來(lái)的時(shí)候，它已經(jīng)在血液和淋巴液里產(chǎn)生了。

而謝曉亮和團(tuán)隊(duì)所做的，就是從康復(fù)患者血漿結(jié)合病毒的抗體序列中，篩出富集度最高的抗體序列來(lái)合成抗體蛋白，從中找到14個(gè)高活性的中和抗體，再?gòu)倪@14個(gè)候選抗體中找到最理想的特效抗體制成藥物。

目前，通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)后，臨床實(shí)驗(yàn)也在著手啟動(dòng)中。謝曉亮透露，由于中國(guó)疫情防控的良好情勢(shì)，本土患者數(shù)量較少，因此團(tuán)隊(duì)在澳大利亞開(kāi)展進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。“我們期待，中和抗體盡快問(wèn)世，除了治療新冠病毒之外，也能為醫(yī)護(hù)人員和病人家屬提供3周至3個(gè)月的短期預(yù)防。”謝曉亮說(shuō)得懇切，“我堅(jiān)信，只有依賴科學(xué)才能帶來(lái)希望，將人類從新冠病毒的黑暗深淵中拯救出來(lái)。”

欄目主編：黃海華文字編輯：黃楊子題圖來(lái)源：海沙爾