浸大通訊

浸大研究發現抑制血漿代謝物可維持新冠抗體水平

2022年10月10日

社區中個別成員的新型冠狀病毒病（新冠）抗體水平，是建立新冠病毒群體免疫的關鍵。一般而言，新冠患者康復後，自然的免疫反應會令他們擁有高抗體水平。然而，部分康復者體內的抗體水平卻會在數周內急跌。

由浸大領導的一項研究顯示，新冠部分康復者的抗體水平急跌，與代謝物「甘氨醯脯氨酸」在血漿內的高濃度以及製造這種代謝物的酶有關。研究人員亦發現，在小鼠實驗中利用抑制劑抑制這種代謝物和酶的活動，小鼠的新冠抗體水平得以維持。研究結果為開發創新的新冠治療方案及疫苗接種策略帶來重要啟示。

研究成果已發表於著名國際科學期刊《Proceedings of the National Academy of Sciences》。

代謝物「甘氨醯脯氨酸」與抗體水平有關

浸大化學系講座教授及環境與生物分析國家重點實驗室主任蔡宗葦教授，以及研究的第一作者、浸大化學系研究助理教授楊鑄博士帶領研究團隊，分析血漿內的細胞因子和代謝物與新冠康復者抗體水平的關係。

研究團隊分析三組血漿樣本的細胞因子及代謝物，包括17名抗體水平穩定的新冠康復者、30名抗體水平急跌的新冠康復者，以及用作對照的35名沒有感染新冠的人。

透過一系列涉及機器學習技術的定量計算分析，團隊比較三組血漿樣本內各種細胞因子及代謝物的水平，以及他們與新冠抗體水平的關係。團隊再把兩組康復者血漿樣本與對照組比較，篩選出康復者與對照組之間有明顯水平差異的細胞因子和代謝物，其中7種細胞因子和20種代謝物的水平在兩組康復者之間有明顯差異。

研究人員其後分析經篩選的細胞因子和代謝物，與新冠康復者抗體水平的關聯。根據收集所得的數據，他們發現兩組康復者血漿中的代謝物「甘氨醯脯氨酸」的濃度，與對照組比較升幅最大。在抗體水平急跌的康復者組別和抗體水平穩定的康復者組別中，「甘氨醯脯氨酸」的水平比對照組分別高四倍和2.5倍。

抑制「甘氨醯脯氨酸」可穩定抗體水平

研究人員再探討康復者的新冠抗體水平與「甘氨醯脯氨酸」以及製造這種代謝物的「二肽基肽酶4」的關係。研究團隊進行為期四星期的小鼠模型實驗，以驗證高水平「甘氨醯脯氨酸」與新冠康復者抗體水平急跌的關係。四組各有12隻小鼠的實驗組別，均被注射新冠病毒的棘蛋白。各組其後分別被注射︰(1) 甘氨醯脯氨酸、(2) 一種能阻止小鼠降解自體「甘氨醯脯氨酸」的抑制劑、(3)「甘氨醯脯氨酸」及「二肽基肽酶4」抑制劑（即抗糖尿病藥物西格列汀），以及 (4) 生理鹽水。

在實驗的第一星期，所有組別血清的新冠抗體水平相近。第一組小鼠的抗體水平在第二星期下跌，顯示「甘氨醯脯氨酸」水平上升與新冠抗體水平下跌相關。第二組小鼠的「甘氨醯脯氨酸」水平相對穩定，其抗體水平亦於第三周開始下跌。第二組的抗體水平下跌速度比第一組慢，反映不同水平的「甘氨醯脯氨酸」，與抗體水平能夠維持穩定的時間相關。

相比之下，第三組小鼠的抗體水平在實驗整個過程都維持穩定，可見抑制「二肽基肽酶4」的活動，可抵消「甘氨醯脯氨酸」的負面影響，並維持穩定的新冠抗體水平。

治療及疾病控制策略新方向

蔡教授說︰「在社區建立有效的免疫屏障以抵禦新冠病毒傳播，很大程度取決於個人能否維持穩定的抗體水平。我們的實驗結果顯示，『二肽基肽酶4』抑制劑能有效維持受感染小鼠的新冠病毒抗體水平穩定。這為發展類似的醫療方案，以維持人體新冠抗體水平穩定，提供重要啟示，並將對全球抗疫作出貢獻。」

楊博士說︰「在我們的研究基礎上，需要作進一步研究去探索應用於其他治療及疾病控制方面的潛力，例如可開發創新策略，改善人類在接種疫苗後提升抗體水平的效率，特別是屬於新冠高風險群組的糖尿病病人。」