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SARS-CoV-2通过N-连接聚糖介导免疫逃逸

 风湿中心 2022-03-21

严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)在自然免疫和疫苗诱导免疫的选择性压力下增殖,关注的变异病毒株(variants of concern, VOCs)不断出现。通过适应性进化,这些变异株在刺突蛋白受体结合域(receptor binding domain, RBD)中获得突变,RBD与人体细胞上的受体血管紧张素转换酶2(angiotensin-converting enzyme 2, ACE2)结合。刺突蛋白突变对免疫反应的影响使得监测病毒变异变得非常重要。

图1 SARS-CoV-2刺突蛋白受体结合域(RBD)上的免疫逃逸

研究人员测定了ACE2与SARS-CoV-2 RBD复合物的x射线晶体结构,该复合物包含在免疫功能低下个体持续感染期间产生的6种替代物。结果发现RBD-ACE2界面的结构可塑性允许RBD容纳大量突变,同时保留对ACE2的亲和力。从免疫受损的宿主序列和VOC中产生了一组带有复合RBD突变(多达七个)的假型。与之前研究的VOC相比,复合变体更巧妙地避开了治疗性抗体中和。

在第一次免疫后、第二次注射mRNA疫苗之前,观察到疫苗受体血清对所有变体的中和活性降低。然而,第二次免疫后的取样显示,在疫苗接种者的血清中可检测到对所有变体的中和活性,包括对含有7种复合RBD突变的假型。

为了确定限制中和广度的进化障碍,研究人员使用SARS-CoV刺突蛋白从COVID-19恢复期供者体内,分离出中和抗体。通过结构和功能分析,研究人员发现SARS-CoV-2 RBD获得的N-连接聚糖通过分离的交叉反应抗体和至少一种结合类似的、高度保守表位的其他抗体赋予假型抗中和性。因此,在SARS-CoV-2 RBD上获得N-连接聚糖是病毒继续逃避免疫反应的另一种手段

研究发现,RBD-ACE2界面的结构可塑性促进了大量RBD突变累积,并进一步削弱了疫苗接种者的治疗性抗体和血清活性。此外,在SARS-CoV-2 RBD上获得N-连接聚糖是一种新的中和逃逸途径,在病毒抗原漂移期间应密切监测。

参考文献:Nabel KG, Clark SA, Shankar S, et al. Structural basis for continued antibody evasion by the SARS-CoV-2 receptor binding domain[J]. Science,2022,375:eabl6251.

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