STTT:上海大学陈亮/空军军医大学朱平/边惠洁等合作发现Omicron变异株感染的免疫学和代谢特征
时间:2023-01-25 18:01:16 热度:37.1℃ 作者:网络
2021年11月在南非主要发现的SARS-CoV-2的Omicron变异株已经引发了第五波全球大流行。2023年1月21日,上海大学陈亮,空军军医大学朱平、边惠洁、深圳市第三人民医院刘映霞及卢洪洲共同通讯在Signal Transduction and Targeted Therapy(IF=38)在线发表题为“Immunological and metabolic characteristics of the Omicron variants infection”的研究论文,该研究报道了Omicron变异株感染的免疫学和代谢特征。该研究系统地研究了Omicron变异感染的免疫和代谢特征。作者发现Omicron对中和野生型SARS-CoV-2的抗体靶向受体结合域(RBD)有抗性。新型冠状病毒病(COVID-19)恢复期患者感染Delta变体的血清很难中和Omicron。
通过对MHC结合肽段的质谱分析发现与Delta相比,Omicron变体的刺突蛋白可以产生额外的CD8+ T细胞表位。这些表位可以诱导CD8+ T细胞的强烈反应。此外,该研究发现加强疫苗接种增加了交叉记忆CD8+ T细胞对Omicron的反应。超微特异性T细胞的代谢调节组分析显示了促进记忆性T细胞反应的代谢特征。一致地,记忆CD8+ T细胞存在于Omicron刺激的外周血单个核细胞(PBMCs)中。此外,CD147也是Omicron变体的受体,CD147抗体可以抑制Omicron的感染。CD147介导的Omicron感染在人CD147转基因小鼠模型中诱导渗出性肺泡肺炎。综上所述,该研究表明疫苗增强剂和受体阻断抗体是对抗Omicron的两种有效策略
最初在南部非洲发现的SARS-CoV-2的Omicron变体在全球传播的速度明显高于Delta变种。在Omicron的尖突上发现了约32个突变,大部分突变位于N端结构域和受体结合结构域(RBD)。这些突变可能改变病毒的适应性,使免疫逃避中和抗体。最近,一些研究证实,Omicron可以逃脱恢复期患者或疫苗接种者体内的中和抗体和血清抗体。4个刺突蛋白位点突变(S371L, N440K, G446S和Q493R)赋予了Omicron的抗体耐药性。考虑到SARS-CoV-2不断突变,有必要为Omicron和其他新兴变体开发新的治疗策略。
到目前为止,疫苗接种被认为是预防COVID-19的主要方法。由于疫苗导致中和抗体的中和能力下降,科学家们将重点放在疫苗诱导的抗原特异性T细胞,特别是CD8+ T细胞上。病毒特异性CD8+ T细胞可以通过消除感染细胞来抑制病毒复制和限制致病性。研究表明,CD8 + T细胞免疫应答对于缓解COVID-19症状和触发长期免疫保护至关重要。
在COVID-19患者的肺组织和恢复者的外周血中观察到CD8+ T细胞的克隆扩增。CD8+ T细胞的扩增被证明与较轻的疾病严重程度和较好的病毒清除有关。因此,病毒特异性的CD8+ T细胞可以成为清除病毒的主要力量,但其攻击能力可能会因SARS-CoV-2的持续突变而受损,就像中和抗体一样。
CD147是治疗Omicron引起的COVID-19的靶点(图源自Signal Transduction and Targeted Therapy )
针对上述推测,作者评估了SARS-CoV-2特异性CD8+ T细胞对SARS-CoV-2变体的识别能力。如先前报道,基于mRNA和基于腺病毒的疫苗诱导的刺突特异性T细胞可以识别SARS-CoV-2的刺突蛋白。类似的结果也适用于Omicron变异株,表明尽管奥密克戎变异株刺突蛋白的多个突变可能会干扰T细胞表位,但这种负面影响可能明显弱于对中和抗体表位的负面影响。
虽然这些肽被预测可以结合MHC I类(MHC-I),但它们可能并不代表真正的MHC-I结合肽,这些肽被证明是8-10个氨基酸。因此,需要一个正式的抗原特异性T细胞对Delta和Omicron衍生肽表位反应的测试,以检查恢复期个体和疫苗接种者中CD8+ T细胞的交叉记忆反应。
该研究的发现加强了人们对免疫、病理和代谢机制的理解,这些机制可能解释了Omicron的临床症状,并表明疫苗增强剂可以有效地保护宿主免受SARS-CoV-2变体感染。因此,该研究为持续评估未来的病毒突变如何逃避抗体和T细胞免疫反应提供了证据,这可以证明通用受体阻断药物的开发是合理的。
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41392-022-01265-8