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刚刚,Nature重磅发文!谢晓亮等人揭示奥密克戎传播速度快的原因

来源:   发布时间:2022/06/17

SARS-CoV-2 Omicron 亚系 BA.2.12.1、BA.4 和 BA.5 表现出比 BA.2 更高的传播性。新变体的受体结合和免疫逃避能力不是很清楚。

2022年6月17日,北京大学谢晓亮,曹云龙,肖俊宇,中国科学院生物物理所王祥喜,中国食品药品检定研究院王佑春及南开大学沈中阳共同通讯在Nature 在线发表题为“BA.2.12.1, BA.4 and BA.5 escape antibodies elicited by Omicron infection”的研究论文,该研究结合刺突蛋白结构比较,表明 BA.2.12.1 和 BA.4/BA.5 表现出与 BA.2 相当的 ACE2 结合亲和力。重要的是,与 BA.2 相比,BA.2.12.1 和 BA.4/BA.5 对来自 3 剂疫苗的血浆以及来自疫苗接种后 BA.1 感染的血浆表现出更强的中和逃避。

为了描述潜在的抗体逃避机制,该研究确定了 1640 种 RBD 定向中和抗体 (NAb) 的逃逸突变谱、表位分布和 Omicron 中和功效,包括从 BA.1 康复者中分离的 614 种。有趣的是,接种后 BA.1 感染主要回忆野生型诱导的体液记忆。由此产生的引发抗体可以中和野生型和 BA.1,并富含非 ACE2 竞争表位。然而,这些交叉反应性 NAb 中的大多数都被 L452Q、L452R 和 F486V 大量逃逸。BA.1 感染还可以诱导新的 BA.1 特异性抗体克隆,这些抗体可以有效中和 BA.1;然而,由于 D405N 和 F486V,这些 NAb 在很大程度上被 BA.2/BA.4/BA.5 逃逸,并且对前 Omicron 变体反应较弱,表现出较差的中和广度。至于治疗性 NAb,Bebtelovimab 和 Cilgavimab可以有效中和 BA.2.12.1 和 BA.4/BA.5,而 S371F、D405N 和 R408S 突变会破坏大多数广泛的 sarbecovirus NAb。总之,该结果表明 Omicron 可能会进化出突变来逃避 BA.1 感染引起的体液免疫,这表明 BA.1 衍生的疫苗加强剂可能无法针对新的 Omicron 变体实现广谱保护。

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严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 变体 Omicron (B.1.1.529) 最近出现并在全球传播,对 COVID-19 疫苗和中和抗体治疗的功效提出了严峻挑战。由于刺突蛋白的多个突变,包括其受体结合域 (RBD) 和 N 端域 (NTD),Omicron BA.1 可导致严重的中和抗体逃逸。

目前,Omicron亚系BA.2 在全球范围内迅速崛起,超过了 BA.1。与BA.1的RBD相比,BA.2包含三个额外的突变,包括T376A、D405N和R408S,并且缺少BA.1所具有的G446S和G496S。BA.1 上的 S371L 也被 BA.2 中的 S371F 取代。重要的是,新的 Omicron 变体仍在不断涌现。最近出现的新 Omicron 变体包含与 BA.2 相同的 RBD 序列,但添加了 L452 和 F486 替换,即 BA.2.12.1 (L452Q)、BA.2.13 (L452M)、BA.4 和 BA.5 (L452R+F486V),都表现出比BA.2更高的传染优势。新变体的受体结合和免疫逃避能力需要立即调查。

该研究结合刺突蛋白结构比较,表明 BA.2.12.1 和 BA.4/BA.5 表现出与 BA.2 相当的 ACE2 结合亲和力。重要的是,与 BA.2 相比,BA.2.12.1 和 BA.4/BA.5 对来自 3 剂疫苗的血浆以及来自疫苗接种后 BA.1 感染的血浆表现出更强的中和逃避。

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新兴 Omicron 子变体刺突糖蛋白与 ACE2 结合的结构(图源自Nature )

为了描述潜在的抗体逃避机制,该研究确定了 1640 种 RBD 定向中和抗体 (NAb) 的逃逸突变谱、表位分布和 Omicron 中和功效,包括从 BA.1 康复者中分离的 614 种。有趣的是,接种后 BA.1 感染主要回忆野生型诱导的体液记忆。由此产生的引发抗体可以中和野生型和 BA.1,并富含非 ACE2 竞争表位。然而,这些交叉反应性 NAb 中的大多数都被 L452Q、L452R 和 F486V 大量逃逸。

BA.1 感染还可以诱导新的 BA.1 特异性抗体克隆,这些抗体可以有效中和 BA.1;然而,由于 D405N 和 F486V,这些 NAb 在很大程度上被 BA.2/BA.4/BA.5 逃逸,并且对前 Omicron 变体反应较弱,表现出较差的中和广度。至于治疗性 NAb,Bebtelovimab 和 Cilgavimab可以有效中和 BA.2.12.1 和 BA.4/BA.5,而 S371F、D405N 和 R408S 突变会破坏大多数广泛的 sarbecovirus NAb。总之,该结果表明 Omicron 可能会进化出突变来逃避 BA.1 感染引起的体液免疫,这表明 BA.1 衍生的疫苗加强剂可能无法针对新的 Omicron 变体实现广谱保护。