Science：揭示四种令人担忧的新冠病毒变体逃避免疫反应机制

2021年5月28日讯/生物谷BIOON/---导致COVID-19的冠状病毒SARS-CoV-2正在全球肆虐。这种病毒的变体携带的突变能够让它逃避天然产生的或通过疫苗接种产生的一些免疫反应。在一项新的研究中，来自美国、德国和荷兰的研究人员揭示了这些逃逸突变如何发挥作用的关键细节。他们利用结构生物学技术高分辨率地描绘了重要的中和抗体类别如何与SARS-CoV-2的原始流行毒株结合，以及这一结合过程如何被在巴西、英国、南非和印度首次发现的新变体中的突变所破坏。相关研究结果于2021年5月20日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Structural and functional ramifications of antigenic drift in recent SARS-CoV-2 variants”。

这项研究还强调，这些突变中的几种集中在SARS-CoV-2刺突蛋白的一个称为受体结合位点（RBS）的位点上。

这项研究的一个含义是，在设计下一代疫苗和抗体疗法时，科学家们应该考虑更加关注这种病毒上的其他脆弱位点，这些脆弱位点位往往不受所关注的突变的影响。

令人关注的SARS-CoV-2变体包括英国的B.1.1.7变体、南非的B.1.351变体、巴西的P.1变体和印度的B.1.617变体。这些变体中的一些似乎比原始的SARS-CoV-2毒株更具感染性。最近的研究已发现，通过自然感染原始毒株或通过疫苗接种产生的抗体反应在中和这些变体毒株方面效果较差。

由于这些变体具有传播和导致疾病的潜力---也许在某些情况下，即便接种了疫苗，也是如此--科学家们认为迫切需要发现这些变体如何设法逃避体内的大部分免疫反应，包括抗体反应。

在这项研究中，这些作者主要关注SARS-CoV-2刺突蛋白上的三种突变：K417N、E484K和N501Y。这些突变中的单个或它们的组合在大多数主要的SARS-CoV-2变体中都有发现。这三种突变都是在SARS-CoV-2的RBS上发现的，而RBS是这种病毒附着在宿主细胞上的地方。

这些作者测试了主要类别的代表性抗体，这些抗体靶向RBS内部和周围的区域。他们发现，当这些突变存在时，这些抗体中有许多失去了有效结合和中和这种病毒的能力。

利用结构成像技术，这些作者随后在原子水平分辨率下绘制出这种病毒的相关部分，以研究这些突变如何影响抗体本来会结合和中和这种病毒的位点。这项研究为COVID-19疫苗或原始大流行病毒株的自然感染激发的抗体往往无法有效抵抗这些令人担忧的变体提供了结构上的解释。

新出现的SARS-CoV-2变体逃脱了两种主要的中和抗体，图片来自Science, 2021, doi:10.1126/science.abh1139。

这些研究结果表明，虽然对SARS-CoV-2刺突蛋白RBS的抗体反应可以非常有效地中和SARS-CoV-2原始毒株，但是这种病毒的某些变体能够逃脱---也许最终需要更新疫苗。

与此同时，这项研究强调了这样一个事实：SARS-CoV-2似乎天生就容易发生三种关键的病毒突变，但是这些突变并没有改变这种病毒上除RBS以外的其他脆弱位点。这些作者特别表明，针对RBS以外的其他两个区域--- CR3022隐蔽位点和S309蛋白聚糖位点--的病毒中和抗体基本上不受这三种突变的影响。

这表明，未来的疫苗和基于抗体的治疗可以通过激发或利用针对RBS以外的病毒部分的抗体，对SARS-CoV-2及其变体提供更广泛的保护。这些作者指出，如果SARS-CoV-2在人类中流行起来（这似乎是有可能的），那么对这种病毒变体的广泛保护可能是必要的。

这些作者正在继续研究人类对相关变体的抗体反应，并希望确定不仅针对SARS-CoV-2及其变体，而且针对SARS-CoV-1和其他相关的、新出现的冠状病毒的广泛保护策略。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Meng Yuan et al. Structural and functional ramifications of antigenic drift in recent SARS-CoV-2 variants. Science, 2021, doi:10.1126/science.abh1139.