SARS-CoV-2亲戚的刺突蛋白可以进化对抗免疫反应

SARS-CoV-2, COVID-19
新型冠状病毒SARS-CoV-2的透射电镜照片,从患者身上分离出来。图像在马里兰州德特里克堡的NIAID综合研究设施(IRF)捕获并着色增强。图片来源:NIH国家过敏和传染病研究所

根据今天发表在《柳叶刀》杂志上的一项研究,科学家已经表明,与SARS-CoV-2相关的两种季节性人类冠状病毒可以在某些蛋白质中进化,以逃避免疫系统的识别eLife

研究结果表明,如果SARS-CoV-2以同样的方式进化,目前的疫苗可能会过时,需要制作新的疫苗来匹配未来的毒株。

当一个人被病毒感染或接种疫苗时,它们的体内会产生抗体,这种抗体可以识别并结合到病毒表面被称为抗原的独特蛋白质上。免疫系统依赖于能够“记住”与特定病毒相关的抗原,以提供对它的免疫力。然而,在一些病毒中,比如季节性流感,这些抗原很可能在一个叫做“变异”的过程中发生变化和进化这意味着免疫系统可能不再对再次感染做出反应。

“已知一些冠状病毒会再次感染人类,但尚不清楚这在多大程度上是由于我们的免疫记忆衰退或抗原漂移,”美国西雅图弗雷德·哈钦森癌症研究中心疫苗和传染病部门的博士生、第一作者凯瑟琳·凯斯特勒说。“我们想调查是否有任何证据表明,与SARS-CoV-2相关的冠状病毒进化以逃避我们的免疫反应。”

该研究团队研究了四种季节性人类冠状病毒(HCoVs),它们与SARS-CoV-2有关,但通常会导致较轻的症状,如普通感冒。hcov已经在人类人群中传播了20-60年,这意味着它们的抗原可能面临着进化对抗我们免疫系统的压力。

该团队使用了多种计算方法来比较许多不同病毒株的遗传序列,使他们能够看到这些年来它们是如何进化的。他们对可能发生的变化特别感兴趣它可能含有抗原,比如刺突蛋白——冠状病毒表面的射线状投影,特别容易暴露在我们的免疫系统中。

研究人员发现,四种病毒中的两种——OC43和229E——的刺突蛋白进化速度很高。几乎所有的有益突变都出现在刺突蛋白S1的一个特定区域,该区域有助于病毒感染人类细胞。这表明,这两种病毒可以作为抗原漂移的结果再次感染,因为它们进化以逃避被识别

研究小组还估计,OC43和229E刺突蛋白的有益突变大约每两到三年出现一次,大约是流感病毒株H3N2的一半到三分之一。

弗雷德·哈钦森癌症研究中心疫苗和传染病部门首席研究员兼副成员、资深作者特雷弗·贝德福德解释说:“由于hcov的高度复杂性和多样性,目前还不完全清楚这是否意味着其他冠状病毒,如SARS-CoV-2将以同样的方式进化。”“目前的COVID-19疫苗虽然非常有效,但可能需要重新配制,以匹配新的毒株,因此持续监测COVID-19的进化至关重要抗原。”


进一步探索

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更多信息:Kathryn E Kistler等,季节性冠状病毒OC43和229E受体结合域的适应性进化证据,eLife(2021)。DOI: 10.7554 / eLife.64509
期刊信息: eLife

所提供的eLife
引用: SARS-CoV-2亲戚的刺突蛋白可进化对抗免疫反应(2021年,1月19日),2021年5月18日从//www.pyrotek-europe.com/news/2021-01-spike-proteins-sars-cov-relatives-evolve.html检索
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