北京
新冠、HIV變異極快，廣譜中和抗體是疫苗、特效藥關鍵；傳統篩選耗錢耗時，舊AI只能看結合力、分不清中和效果。廈門大學原公衛院長夏寧邵院士團隊，最新國自然登Cell子刊：
○自研ClonoDeep深度學習平臺，不用抗原誘導，僅憑B細胞氨基酸序列就能批量挖掘強效廣譜中和抗體。
○闡明HCDR3關鍵氨基酸調控中和廣度的分子機制，突破性在未感染人群中發現新型HIV廣譜中和抗體，打造跨病原體通用AI抗體挖掘完整方案。
本研究利用CoV-AbDab、CATNAP等公共抗體數據庫，自研CNN-Transformer深度學習平臺ClonoDeep，搭配生信軟件與細胞、假病毒中和、冷凍電鏡等實驗，建立無需抗原免疫的廣譜中和抗體高通量篩選體系，成功篩選強效新冠中和抗體并闡明關鍵突變機制，還從未感染HIV人群中發現全新 HIV 廣譜中和抗體。
ClonoDeep模型綜合性能評估
基于新冠、HIV兩大標準數據集完成模型對照，新冠中和預測AUC=0.831，HIV預測AUC達0.905，MAE、相關系數等指標全面優于現有主流抗體預測工具；同源分組拆分方案有效規避序列數據泄露，泛化能力顯著提升。（圖 1）
圖 1.抗體篩查的性能評估
新冠廣譜中和抗體篩選及活性驗證
從海量抗體序列中鑒定4類新冠公共克隆，篩選得到8株廣譜中和抗體；代表抗體CT1-1 IC50低至0.34ng/mL，中和活性優于經典單抗S2E1，可廣譜中和野生株及BA.2、BA.4/5、BF.7等奧密克戎變異株，AI預測高分樣本體外中和陽性率83.3%。（圖 2）
圖 2 .通過ClonoDeep篩選的SARS-CoV-2中和抗體特性分析
抗體中和關鍵位點機制解析
冷凍電鏡結合定點突變實驗證實，HCDR3第107位His可提升跨毒株中和廣度，109位Gly突變為Ala會產生空間位阻削弱中和能力，98位氨基酸不參與抗原結合，突變無功能影響，明確抗體親和力成熟核心調控機制。(圖 3)
圖 3 .克隆型來源IGHV1-58 RBD 抗體親和成熟關鍵位點的鑒定
非HIV人群新型廣譜中和抗體挖掘
從無HIV感染史肺動脈高壓患者免疫組庫中，鑒定出3株全新HIV廣譜中和抗體，可覆蓋6大主流亞型及難中和Tier2毒株，分別靶向gp120 V3糖基、gp41 MPER保守表位，證實人體無需HIV暴露即可產生bnAb前體。（圖 4）
圖 4.采用ClonoDeep進行HIV-1廣譜中和抗體的篩選與表征
本研究開發ClonoDeep深度學習平臺，依托公共抗體數據庫實現無抗原依賴的B細胞組庫高通量bnAb挖掘，既闡明新冠抗體HCDR3關鍵突變調控中和廣度的分子機制，又突破性從非HIV人群發現新型HIV廣譜中和抗體，為抗病毒抗體藥物與通用疫苗開發提供一體化AI篩選新方案。
原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42319828/
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
