武大學者合作揭示新冠疫情早期康復者血清對奧密克戎突變株的中和能力大幅下降

近日,武漢大學病毒學國家重點實驗室藍柯/嚴歡/陳宇團隊與湖北省疾病預防控制中心蔡昆團隊合作,對新出現的奧密克戎突變株的感染特性以及免疫逃逸能力進行了分析,研究揭示武漢新冠疫情早期康復者在康復一年後的血清對奧密克戎突變株的中和能力急劇下降,相關論文發表於國際學術期刊EmergingMicrobes&Infections。

近日,武漢大學病毒學國家重點實驗室藍柯/嚴歡/陳宇團隊與湖北省疾病預防控制中心蔡昆團隊合作,對新出現的奧密克戎(Omicron)突變株的感染特性以及免疫逃逸能力進行了分析,研究揭示武漢新冠疫情早期康復者在康復一年後的血清對奧密克戎突變株的中和能力急劇下降,相關論文發表於國際學術期刊Emerging Microbes & Infections

在全球流行的背景下,SARS-CoV-2持續進化,不斷產生具有不同特徵的突變體。SARS-CoV-2奧密克戎突變毒株(B.1.1.529)於11月24日被首次報導,並於11月26日被世界衛生組織(WHO)確定為第五個“需要關注”的變異株(Variant of Concern,VOC)。奧密克戎毒株擁有大量的刺突蛋白突變,包括30個點突變,3個缺失突變和一個插入突變。其中,15個受體結合域(RBD)突變包括已知的免疫逃逸相關突變,如K417、T478、E484和N501位點,而其它突變位點的相關研究較少。大量的突變可能會改變SARS-COV-2與細胞受體的相互作用模式,但其感染特徵尚未被廣泛研究。越來越多的證據表明,奧密克戎毒株具有强大的免疫逃逸能力,使得許多單克隆抗躰的中和活性降低,並削弱疫苗接種或感染康復者的免疫保護效果(Cao et al.,2021;Liu et al.,2021;Planas et al.,2021;Wang et al.,2022;Zhang et al.,2021)。到目前為止,奧密克戎毒株對血清中和活性的影響還沒有在大量的康復患者中進行廣泛的研究,尤其是早期野生型病毒感染的新冠康復者。

圖一Omicron和Delta突變株感染特徵的比較

首先該團隊通過在相同TCID50的條件下,利用Omicron,Delta和WT-D614G的假病毒同時感染表達人ACE2(hACE2)的細胞,發現在不同TCID50條件下Omicron株相對於Delta株和WT-D614G突變株均具有更高的感染能力。為了比較Omicron株和Delta突變株競爭性使用細胞受體ACE2並進入細胞的能力,研究人員通過包裝出基於VSV-GFP(綠光)以及VSV-Mcherry(紅光)的Delta株和Omicron株的假病毒,在相同TCID50的情况下,對BHK21-hACE2細胞進行Delta和Omicron突變株的假病毒共感染實驗,發現Omicron株和Delta株能够以相近效率結合hACE2並實現對細胞的感染,並可以觀察到許多共感染的訊號。研究人員還通過在BHK21-hACE2和Vero-E6兩種細胞上發現Omicron突變株比Delta及WT-D614G突變株的膜融合程度明顯更弱,這個結果和Omicron感染者多為輕症患者的現象相吻合(圖一)。

2019年末,武漢爆發新冠肺炎疫情。得益於强有力的防疫措施,疫情於2020年4月得到有效控制。研究團隊收集了在此期間感染新冠病毒患者康復一年後的血清二百餘份,通過研究發現這批康復者血清仍有較高水準的中和抗體,其中180份血清仍對WT-D614G有較强的保護水准,但對Alpha,Beta,Gamma以及Delta突變株的保護水准有不同程度的下降(Liu et al,Innovation 2021)。為了進一步研究這些早期康復者血清能否有效中和Omicron突變株,研究人員比較了Omicron,Delta和WT-D614G三種不同突變株免疫逃逸水准的差异,結果顯示在100倍稀釋的條件下,這180份康復者血清對WT-D14-614G、Delta、Omicron的平均中和效率分別為80%、71%、13%。大多數康復者的血清能够對野生型具有較高的中和效果,但是對於Delta以及Omicron的突變株的中和效果顯著下降,其中Omicron突變株的免疫逃逸最為顯著。為了更準確地評估新冠康復者血清對突變株中和作用的降低程度,研究人員進一步測試了24比特對WT-D614G中和活性最高的康復者對WT-D614G,Delta和Omicron三種突變株的中和效價(NT50)。結果表明,與WT-D614G相比,血清對Omicron突變株的中和活性降低了約10.14倍,而相對於Delta突變株來說,下降了約1.79倍。同時,研究人員收集了武漢新冠康復者接種疫苗加强針後的血清樣本,並檢測了血清中抗體針對Omicron,Delta和WT-D614G三種突變株的中和效果,結果表明,疫苗加强針能使康復者體內對Omicron的中和抗體水准增强2-3倍(圖二)。

圖二武漢新冠康復者血清對SARS-CoV-2突變體的中和效率

更高的傳播效率、更高的無症狀患者比例和突出的免疫逃逸能力可能共同促進了Omicron變異株的快速傳播,使其可能在將來多個地區甚至全球成為主流的突變株。根據真實世界的統計資料,Omicron突變株比現時流行的Delta變異株具有更强的傳染性,但重症率與致死率相對較低(Dyer,2021)。但由於流行區域存在較高的疫苗接種與既往感染率,Omicron的真實致病能力仍不容小覷,有待進一步觀察。值得注意的是,Omicron突變株仍有可能通過突變或與其它毒株重組變得更具致病性。囙此,將Omicron視為大號流感可能還為時尚早。儘管現有疫苗對Omicron株的保護力顯著下降,本研究以及其它相關研究的資料表明,新冠康復者和疫苗接種者都應該接受疫苗加强針,以增强他們對Omicron等新突變毒株的免疫力,降低感染風險並減輕感染後症狀。同時有研究發現以前感染過COVID-19的患者的血清(在出現症狀後12個月內收集)以及接受過兩劑輝瑞或阿斯利康新冠疫苗的人的血清(在接種疫苗後5個月內收集)幾乎不能中和Omicron突變體。但在接受輝瑞疫苗加强接種一個月後的人的血清對Omicron變體仍然有中和作用(Planas et al.,2021)。綜合現時已有的研究數據來看,為應對Omicron突變株以及將來可能出現的新突變株,應該未雨綢繆,鼓勵持續更新現有疫苗及抗體藥物,並加大對廣譜β屬冠狀病毒疫苗以及小分子抗病毒藥物的研發,使人類在與新冠病毒的鬥爭中立於不敗之地。

藍柯教授、嚴歡研究員、陳宇教授和蔡昆副研究員為該論文的共同通訊作者,武漢大學生命科學學院研究生馬成鮑、陳仙瑩和湖北省疾控中心的梅芳華博士為該論文共同第一作者。該研究工作得到了武漢大學新冠科技攻關專項基金、北京泰康溢彩公益基金會、國家自然科學基金新冠病毒專項的資助。

論文連結:

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/22221751.2022.2031311

資料標籤: 疫情 wt
本文標題: 武大學者合作揭示新冠疫情早期康復者血清對奧密克戎突變株的中和能力大幅下降
永久網址: https://www.laoziliao.net/doc/1656033506092618
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