图谱展示抗体如何攻击变异刺突蛋白

来源: 生物360 / 作者: 2021-07-28
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随着导致 COVID-19 的 SARS-CoV-2 病毒继续进化,免疫学家和传染病专家迫切希望知道新的变种是否对识别该病毒最初版本的人类抗体具有耐药性。基于这种初始病毒的化学和遗传密码开发的 COVID-19 疫苗,如果它们帮助人们产生的抗体不能抵御新的病毒毒株,可能提供的保护就会减少。现在,来自布莱根妇女医院 (Brigham and Women's Hospital) 的研究人员和合作者创建了一个 “图谱”,记录了 152 种不同的抗体如何攻击新冠病毒机制的一个主要部分——刺突蛋白,该蛋白自 2020 年以来一直在进化。他们的研究发表在《细胞》(Cell) 杂志上,强调了能够中和新毒株的抗体,同时确定了刺突蛋白中对攻击更具抵抗力的区域。

通讯作者 Duane Wesemann 医学博士是布里格姆大学过敏和临床免疫学和遗传学部门的一名副教授,也是哈佛医学院的一名副教授,他说:“新出现的数据表明,疫苗仍能对新的 SARS-CoV-2 变异提供一些保护,我们的研究从抗体的角度显示了这是如何起作用的。这些数据可以帮助我们通过研究人类抗体如何识别刺突蛋白来思考最好的增强疫苗可能是什么。”

研究人员在新变异出现之前,于 2020 年 3 月对 19 名感染 SARS-CoV-2 患者的产生抗体的记忆 B 细胞进行了检测。他们研究了这些抗体以及研究人员已经鉴定的其他抗体如何与 SARS-CoV-2 变种的 B.1.1.7 (Alpha)、B.1.351 (Beta) 和 P.1 (Gamma) 的刺突蛋白模型结合,这些变种分别在英国、南非和巴西首次被发现。当前正在流行的德尔塔变种的分析正在进行中。

总的来说,作者证实了他们研究的数百种抗体主要与刺突蛋白上的七个主要 “足迹” 结合。虽然许多抗体 “竞争” 结合到早期版本的 SARS-CoV-2 刺突蛋白的相同区域,但当涉及到较新的毒株时,一些抗体失去效力,而另一些抗体则成为广泛响应的中和剂。

特别是,与两个刺突蛋白区域结合的抗体,被称为 RBD-2 和 NTD-1,是刺突蛋白最初形式最有效的中和剂。事实证明,B.1.351 刺突变体具有最大的逃避现有抗体库的能力,能够逃避许多 RBD-2 - 和 NTD-1 结合抗体。一些抗体结合另一个称为 S2-1 的区域,可以识别来自较远相关病毒 (如中东呼吸综合征、非典和普通感冒冠状病毒) 的刺突蛋白。

Wesemann 说:“制造不同的抗体来竞争病毒的一个区域,可以使免疫系统更加灵活。否则,针对同一病毒版本的相同足迹的抗体的冗余识别提供了对变体相同足迹的识别深度,一些抗体对所有变体保持高中和效力。现在,我们可以识别对所有变异更广泛反应的抗体,我们可以考虑如何在疫苗中更强烈地激发它们。”

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原文检索:Tong P et al."Memory B Cell Repertoire for Recognition of Evolving SARS-CoV-2 Spike" Cell DOI: 10.1016/j.cell.2021.07.025

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