由新冠病毒引起的新冠肺炎大流行給全球公共衛(wèi)生和社會經濟發(fā)展造成了嚴重威脅。新冠病毒的基因組變異可能影響病毒傳播、致病能力、潛在宿主范圍以及疫苗和單克隆抗體等的防治效力。其中，尤以刺突蛋白S的突變對病毒功能表型及疫苗應答中和抗體的影響最為顯著，也是當前新冠病毒變異研究的關注重點。

為解析發(fā)生于S蛋白受體結合區(qū)（RBD）的變異對宿主嗜性和抗原性造成的影響，進而繪制新冠病毒變異對ACE2種屬嗜性和中和逃逸的全景式圖譜，夏寧邵教授團隊采用RBD點突變假病毒庫（153種）以及11種曾經或正在流行的關切變異株（VOC，包括Omicron）與關注變異株（VOI）假病毒，模擬新冠病毒的入胞感染，比較表達不同物種ACE2同源基因的細胞易感性差異，并評估代表性單抗、恢復期多抗、免疫動物血清中和活性變化。結果表明：（1）多種RBD突變使得部分對原型病毒不易感物種的ACE2表達細胞對變異株的易感性顯著提升，包括Alpha、Beta、Gamma、Delta和Omicron在內的5種關切變異株假病毒均在雪貂、小鼠的ACE2表達細胞中顯現出更強的感染能力，提示RBD突變可能造成病毒的ACE2種屬嗜性發(fā)生改變，造成潛在的跨種屬傳播風險；（2）RBD突變也可造成病毒抗原性改變，其中發(fā)生于439-448殘基和484殘基的變異可能是造成中和抗體免疫逃逸的關鍵；（3）研究進一步將新冠病毒變異對ACE2種屬嗜性和中和逃逸的影響量化為跨種屬感染潛力指數（CSI）和免疫逃逸指數（NE），并與GISAID數據庫中截至2022年1月的突變發(fā)生頻率進行關聯性分析，發(fā)現突變的CSI指數與其在感染人群中的累積發(fā)生頻率呈顯著正相關，提示CSI指數可能在新冠病毒突變預測預警中發(fā)揮作用。綜上，該研究系統闡釋了流行的RBD突變對新冠病毒跨種屬ACE2嗜性和抗原性所造成的影響，研究結果可為新冠病毒RBD突變的功能表型預判提供科學依據，也為新一代廣譜疫苗免疫原的設計奠定了基礎。

近日，該研究成果以題為“Cross-species tropism and antigenic landscapes of circulating SARS-CoV-2 variants”的論文在線發(fā)表于Cell Reports。國家傳染病診斷試劑與疫苗工程技術研究中心博士后張雅麗、博士生魏敏、博士后巫洋濤、碩士生王娟、碩士生洪玉婷和博士生黃洋為共同第一作者，夏寧邵教授、程通教授、袁權教授、俞海副教授和香港大學管軼教授為該論文共同通訊作者。該研究獲得了國家自然科學基金、中國醫(yī)學科學院創(chuàng)新單元以及廈門市科技重大專項的資助。

論文鏈接：https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(22)00302-3

來源：廈門大學