嚴重急性唿吸綜合症冠狀病毒2型(SARS-CoV-2)與中國武漢首次發現的病毒不同。隨著世界適應了帶著口罩和社會距離的 SARS-CoV-2的存在,這種病毒也適應了這些措施。
新的 SARS-CoV-2變異體在穗蛋白上存在突變,穗蛋白是中和抗體的主要目標,使其能夠逃避或削弱人體的體液免疫反應。
在一項發表在《病毒基因》雜誌上的新研究中,德國研究人員發現突變會累積,特別是在免疫功能低下的病人身上。重度突變的變體,如貝塔和其他出現在血漿治療,顯示下降的敏感性或完全不敏感的中和。
研究: 兩個具有穗蛋白突變的 SARS-CoV-2變異體對中和抗體的敏感性。圖片來源: PHOTOCREO Michal Bednarek/ shutterstock.com
當前研究的結果表明,單克隆抗體和當前冠狀病毒病2019(2019冠狀病毒疾病)疫苗,兩者都是基於野生型棘突蛋白,可能不是有效的病人感染了 SARS-CoV-2變異或長期感染。
研究人員建議,改造疫苗和其他2019冠狀病毒疾病治療來處理 SARS-CoV-2變異,將需要未來監測新出現和迴圈的變異。
關於研究
目前的研究評估了兩個 SARS-CoV-2變異體的穗蛋白突變的中和敏感性。從2020年4月至5月接受恢復期血漿治療的2019冠狀病毒疾病感染患者身上採集樣本。
全基因組測序有助於確定 b. 1.351譜系的分離病毒樣本。Muc-imb-b 1.351是從一名急性2019冠狀病毒疾病感染患者中收集到的變異體。另一個變異體 MUC-484是從一個免疫功能低下的長期2019冠狀病毒疾病感染患者中分離出來的。
SARS-CoV-2突變與原武漢株不同
在 muc-imb-b 1.351變異中,發現26個突變位點。26個穗蛋白突變中有10個在武漢 SARS-CoV-2基因組中沒有出現。
顯著的突變包括 K417N、 E484K、 N501Y 和 D614G。此外,D80A 和 D215G 在穗蛋白 n 端也發生了氨基酸變化。
在 MUC-484變異體中,發現3個突變位點。其中包括 D614G、 E484K 和幀內刪除。K417N、 E484K 和 N501Y 基因突變與其他變異有關,因為它們逃避抗體反應的能力臭名昭著。
SARS-CoV-2 Beta 變異體中也發現了一些(但不是全部)突變,因此提示是一種過渡變異。
Muc-imb-b 1.351變異體的中和敏感性降低
在89個含有中和效價的恢復期血漿樣本中,有73個樣本有效中和了原來的 SARS-CoV-2菌株。然而,大多數樣品不能中和 muc-imb-b 1.351,中和活性損失平均為99% 。保留中和能力的9個樣品中和活性中位數顯著降低了91.5% 。
研究人員建議 muc-imb-b 1.351是高度不敏感的中和,因為建設的替代,包括 K417N 和 N501Y。此外,一個突變的積累可能誘導一個協同效應,從而加強他們對彼此的影響。
MUC-IMB-1和 muc-imb-b 1.351的比較表明,對抗 WT (橙色)和 muc-imb-b 1.351(紫色)的非特異性抗體的敏感性明顯降低。在一個樣本中觀察到的降幅最大,從最初滴度177下降到對 b. 1.351(紅色)沒有中和作用。(b)除九個樣本(藍色)外,其餘樣本全部失去中和活性(黑色)。所有對抗野生型抗體呈陰性的樣品在對抗 muc-imb-b 1.351(灰色)時仍然呈陰性。(∑樣本: 89,重疊樣本數在相應的圓內顯示)。
MUC-484變異體降低了中和活性
在大多數血漿樣本中,對 SARS-CoV-2原株和 MUC-484變異株的中和效能下降。約44個樣品能中和原 SARS-CoV-2菌株,但對 MUC-484沒有中和活性。
共有64個樣品成功中和了 MUC-IMB-1。然而,在64種中,只有20種能夠中和 MUC-484。在這些樣本中,18個樣本的中和抗體滴度中位數下降了89.6% 。
研究人員觀察到兩個樣品對 MUC-484的中和作用增強。他們推測這可能是由於罕見的情況下,多價抗體的形成,可以增加中和對變異。
MUC-484發生了 E484K 突變,導致中和效力的總體中位數下降了90.6% ,而 muc-imb-b 1.351的中和效力下降了99% 。
“這些發現強調,E484K 突變本身正在大力降低中和敏感性,因為它增強了 hACE2的結合,同時降低了中和單克隆抗體的結合親和力。”
研究人員還認為,累積的免疫逃逸突變或穗蛋白中的一個突變足以減少對 SARS-CoV-2的中和反應。
研究的侷限性
目前的研究測量了捐贈樣品的中和滴度,然而,樣品本身的數量很低。低數量的測試樣本可能高估了變異體的免疫逃逸潛力。
另一個研究限制是預先存在細胞免疫反應的可能性。在細胞免疫反應中可能有比中和抗體更多的交叉反應。