STTT | 深圳市疾病预防控制中心何雅青/中山大学张辉/刘炳峰合作揭示感染Omicron BA. 2后抗体反应及交叉中和作用

时间:2023-01-13 15:01:53   热度:37.1℃   作者:网络

2021年11月,南非和博茨瓦纳首次发现了严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)的Omicron (B.1.1.529)变种。出现的第一个Omicron亚谱系是BA.1,在许多国家被BA.2所取代。

Omicron变体最显著的特征之一是它能够逃避针对原始病毒系的中和抗体(neutralizing antibodiesnAbs),这是由于spike蛋白中点缀的新突变,特别是在受体结合结构域(receptor-binding domainRBD)N端结构域。因此,已经接种过疫苗的人使用Omicron产生的免疫反应值得关注。然而,到目前为止,很少有人知道Omicron/BA. 2变种与疫苗诱导的免疫相互作用影响感染。

2023年1月6日,深圳市疾病预防控制中心何雅青、中山大学中山医学院张辉与刘炳峰合作在Signal Transduction and Targeted Therapy 杂志在线发表题为“Antibody response and cross-neutralization after Omicron BA.2 infection”的研究论文,这项研究探讨了BA.2Omicron亚系BA.2.12.1, BA.4BA.5的感染诱导免疫和疫苗诱导免疫。此外,基于灭活疫苗对BA.2感染的免疫,系统评估了新出现的SARS-CoV-2 Omicron亚系的免疫逃避能力。

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研究人员招募了31名志愿者,通过疾病控制中心(疾控中心,深圳)的基因组测序确认为Omicron BA.2病例。其中14人在感染BA.2前接种了冠状病毒疫苗,13人在感染BA.2前接种了第三剂(加强剂),4人未接种并感染BA.2。诊断后3天内采集血清样本。
 
为了研究早期体液免疫反应,首先测量了特异性抗体滴度,并检测了交叉反应性。与先前关于Omicron增强免疫逃逸能力的报道一致,早期抗体反应倾向于祖先的SARS-CoV-2菌株此外,疫苗的增强剂(第三剂量)导致IgG滴度显著提高,不仅显著结合BA.2刺突蛋白,而且对D614GDelta刺突蛋白具有高亲和力。此外,在处理伪分型病毒检测结果后,研究发现接种2剂或3剂疫苗的个体具有明显更强的nAbs与此同时,未接种疫苗的四名志愿者中只有一名具有可检测水平的nAbs,而完全接种组和增强组中14名志愿者中的8名和13名志愿者中的10名分别显示出显著的中和能力。这些结果表明,第三剂(加强剂)疫苗在早期阶段对BA.2提供了更好的保护。
 
研究人员进一步招募了43名志愿者,并将他们分为以下三组:(a) BA.2感染者和在BA.2突破感染之前接受(b)两剂或(c)三剂灭活病毒疫苗的人。所有病例均经深圳市疾控中心测序确诊,并于首次PCR确诊28天后采集血清。首先比较了接种疫苗和未接种疫苗的两组人的血清样本BA.2中和能力。正如假设的那样,从未接种组获得的样品具有低nAb滴度的中和活性。在接种组中,BA.2nAbs增加了15倍以上,这与增强状态无关。关于对所有Omicron亚系的中和效力,最低的活性是针对BA.4/5,其次是针对BA.2.12.1的较高活性,与使用两剂BA.2突破疫苗的队列相比,分别降低了2.9倍和2.6倍。值得注意的是,BA.2突破感染之前接受过三剂冠状病毒的个体的血清在BA.4/5BA.2.12.1伪病毒检测中没有表现出显著的效力受损。
 
此外,该研究还探讨了血清对先前关注的变体(variants of concern,VOCs)的中和能力,包括Beta和Delta菌株。结果表明,与未接种组不同,在未接种组中,抗体反应严重偏向于Omicron菌株/亚系,接种组显示出相当大的中和能力,保护宿主免受D614BetaDelta菌株感染,这表明先前接种疫苗所赋予的记忆体液免疫的有效性和重要性。
 
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Omicron BA.2感染后抗体反应及交叉中和反应(图源自Signal Transduction and Targeted Therapy 
 
值得注意的是,与对抗Beta相比,nAb对抗Delta的滴度显著降低,与BA.2 nAb滴度相比分别降低了5.7倍和6.25倍,而与BA.2 nAb滴度相比,nAb对抗Beta的滴度分别降低了2.7倍和3.8倍。提示新出现的BA.2.12.1BA.4/5菌株具有明显的逃避既往免疫的能力,可能引起再感染。
 
综上所述,这项研究发现在BA .2突破感染的早期阶段,额外的(第三针)疫苗加强剂量会导致更高的抗刺突IgGnAb滴度。研究数据表明,在BA .2突破感染的情况下,以前的疫苗接种可以产生更强的体液免疫反应,对VOCsOmicron亚谱系有更广泛的中和反应。此外,残基452位点的突变是抗性表型的关键驱动因素之一,BA.2.12.1BA.4/5比其他菌株更具抗性。因为L452R也是Delta变异的一个决定性突变,研究观察到新的Omicron亚系,包含452突变,更有效地中和Delta恢复期血清。
 
这些结果为了解暴露于外源SARS-CoV-2变体时预先存在的体液免疫的作用提供了见解。Omicron的不断进化对祖先的SARS-CoV-2疫苗诱导或BA.1/ BA .2感染诱导的群体免疫提出了巨大的挑战。
 
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41392-022-01305-3

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