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《3月16日_N端结构域抗原图谱揭示SARS-CoV-2的易感位点》

  • 来源专题：COVID-19科研动态监测
  • 编译者： zhangmin
  • 发布时间：2021-03-23

  • 华盛顿大学和Vir生物科技公司等机构的研究人员3月16日在期刊Cell上在线发表了题为“N-terminal domain antigenic mapping reveals a site of vulnerability for SARS-CoV-2”的文章。
    文章称，SARS-CoV-2刺突蛋白含有一个免疫优势受体结合域（RBD），COVID-19患者血浆中大多数中和抗体（Abs）都会靶向该结构域。研究人员尚不清楚中和抗体与RBD外抗原表位结合的抗体中和作用及其保护作用。研究人员描述了41种来自记忆B细胞的人类单克隆Abs（mAbs），它们能识别SARS-CoV-2刺突蛋白的N端域（NTD），而且其中一个mAbs对SARS-CoV-2具有强烈的中和作用。研究人员研发了SARS-CoV-2 NTD的抗原图，并确定了所有已知的NTD特异性中和mAbs所识别的超位点（指定位点i）。这些mAbs可以抑制细胞间的融合，激活效应因子功能，并保护叙利亚仓鼠免受SARS-CoV-2的挑战。事实上，几个SARS-CoV-2变种，例如B.1.1.7、B.1.351和P1系，在NTD超位点有频繁的突变，这表明持续的选择压力和NTD特异性中和mAbs对保护性免疫和疫苗设计的重要性。
    原文链接：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00356-1

  • 原文来源：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00356-1
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相关报告

  • 《Cell：N末端结构域抗原图谱揭示SARS-CoV-2的脆弱位点》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2021-03-25
    • 科学家们了解到，抗击COVID-19感染的抗体识别出了大流行性冠状病毒SARS-CoV-2的一个较少研究的区域。这些抗体在以前感染患者的血液样本中被发现，并被发现能有效地防止病毒感染细胞。 SARS-CoV-2刺突蛋白是打开细胞大门的钥匙，抗体与刺突蛋白结合来阻断这一功能。人们对研究靶向刺突蛋白的受体结合结构域（RBD）的抗体给予了很多关注。（刺突蛋白RBD负责触发这种病毒与宿主细胞的融合，从而实现对后者的接管）。 然而，来自康复患者的一些抗体通过与病毒刺突蛋白上的另一个地方---N末端结构域（N-terminal domain, NTD）---结合来阻断这种病毒。最近的一项研究显示，这些抗体与那些结合RBD的抗体一样强效。 在一项新的研究中，来自美国华盛顿大学等研究机构的研究人员利用电子冷冻显微镜（cryo-EM）绘制这些抗体的结合位置图，发现所有防止感染的抗体都与NTD的一个地方结合。它表明，这些抗体保护了叙利亚仓鼠免受SARS-CoV-2感染。相关研究结果于2021年3月16日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“N-terminal domain antigenic mapping reveals a site of vulnerability for SARS-CoV-2”。 最近的其他研究结果表明，这种病毒正在慢慢地抵抗人们获得的这些抗体。这种病毒正在通过积累突变来适应这些抗体，这些突变帮助它逃脱免疫防御，成为所谓的令人担忧的病毒变体。这些变体中的一些，比如在英国和南非首次发现的变体，包含的突变似乎让这种病毒不易受到抗NTD抗体的中和力的影响。 这些研究人员指出，“几种SARS-CoV-2变体在它们的NTD超级位点（supersite）内携带突变。这表明存在持续的选择压力。” 他们补充说，研究这些中和逃逸机制可揭示这种病毒的NTD获得抗体抵抗性的一些非常规方式，也是为什么NTD变体需要接受更密切的监测。 这项研究中的抗NTD抗体来源于记忆B细胞，其中记忆B细胞是一种白细胞，可以持久地识别以前遇到的病原体，并重新启动免疫反应。 NTD特异性抗体可能与其他抗体协同作用，对这种病毒发动多管齐下的攻击。抗NTD抗体似乎能抑制这种病毒与宿主细胞的融合。另外，抗体的另一部分，即所谓的恒定片段，也可能激活人体清除这种病毒的一些其他途径。 论文共同通讯作者、华盛顿大学医学院生物化学副教授David Veesler说，“这项研究表明，NTD特异性的抗体在对SARS-CoV-2的免疫反应中发挥了重要作用，它们似乎为病毒进化和变体出现提供了一种关键的选择压力。” 对NTD中和抗体的持续研究可能会改进针对COVID-19的治疗性和预防性抗病毒药物，并为新疫苗的设计或现有疫苗的评估提供信息。比如，如果已经从COVID-19中康复的患者，后来接受了第一剂mRNA疫苗接种，那么他们的NTD中和抗体可能会有提升。此外，靶向这种病毒上不同关键结构域的抗体混合物也可能是医学科学家们研究的一种有前途的方法，可用于观察这是否能对变体毒株提供广泛的保护。 这些研究人员强调，尽管目前的疫苗“正在以前所未有的速度部署，但大规模生产和向足够多的人群分发疫苗的时间表仍不确定”。 他们解释说，抗病毒药物有望在持续流行期间发挥控制疾病的作用。这些研究人员认为，它们很可能对未接种疫苗的个体和那些没有从疫苗接种中获得足够强的免疫反应的人特别有帮助。 当因以前的感染或疫苗接种而产生的免疫力减弱时，或当突破疫苗接种屏障的变体毒株出现时，抗病毒药物也可能被证明是至关重要的。
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  • 《Cell：揭示新冠病毒S蛋白RBD结构域的中和位点和免疫显性位点》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2020-09-24
    • 新型冠状病毒SARS-CoV-2导致2019年冠状病毒病（COVID-19），如今正在全球肆虐。目前人们迫切需要一种有效的预防疫苗来对抗这种病毒。然而，目前还没有针对SARS-CoV-2的人类疫苗，但大约有120种候选疫苗正在研发中。 SARS-CoV-2与另外两种密切相关的高致病性病毒SARS-CoV和 MERS-CoV同属冠状病毒科β冠状病毒属。SARS-CoV-2有一个大小为30kb的正义、单链RNA基因组。它的核衣壳蛋白（N）和由膜蛋白（M）、包膜蛋白（E）以及刺突蛋白（S）组成的外膜包覆着它的基因组。 与SARS-CoV一样，SARS-CoV-2的S蛋白通过受体结合结构域（RBD）与它们共同的受体血管紧张素转换酶2（ACE2）结合，介导病毒进入宿主细胞。S蛋白包含两个功能性亚基S1和S2，其中S1负责与宿主细胞受体结合，S2亚基负责病毒膜和细胞膜融合。在感染过程中，S蛋白被宿主蛋白酶（比如TMPRSS2）切割成N端的S1亚基和C端的S2亚基，并从融合前状态转变为融合后状态。S1和S2由胞外结构域（ECD）和单个跨膜螺旋组成，分别介导受体结合和膜融合。S1由N端结构域（NTD）和受体结合结构域（RBD）组成，对决定组织嗜性和宿主范围至关重要。 分析SARS-CoV-2感染引起的中和抗体（nAb）的特异性和动力学特征对于理解免疫保护和确定用于疫苗设计的靶标至关重要。 在一项新的研究中，来自美国华盛顿大学和Vir生物技术（Vir Biotechnology）子公司Humabs Biomed SA等研究机构的研究人员在647名SARS-CoV-2感染者的队列中，发现对SARS-CoV-2刺突蛋白和核蛋白（nucleoprotein, NP）的抗体反应强度和中和抗体滴度均与临床评分相关。相关研究结果于2020年9月16日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Mapping neutralizing and immunodominant sites on the SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain by structure-guided high-resolution serology”。 SARS-CoV-2刺突蛋白的受体结合结构域（RBD）是免疫显性的，也是SARS-CoV-2免疫血清中存在的90%中和抗体的靶点。 尽管整体RBD特异性血清IgG滴度在半衰期为49天的情形下减弱，但是一些个体的nAb滴度和亲合力（avidity）随着时间的推移而增加，这与亲和力成熟（affinity maturation）相一致。 这些研究人员利用单克隆抗体从结构上确定RBD抗原图谱，并对不同RBD表位特异性的血清抗体进行了血清学定量，从而确定了两个主要的受体结合基序抗原位点。这些研究结果解释了受体结合基序的免疫显性，并将会指导COVID-19疫苗设计和药物开发。
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