當前,新冠肺炎疫情仍在全球範圍內大規模蔓延,並已經引發了嚴重的公共衛生危機。
據美國約翰斯·霍普金斯大學(Johns Hopkins University)釋出最新資料顯示,截至北京時間 1 月 27 日 4 時,全球確診的新冠肺炎病例累計超過 1 億例,累計死亡病例超過 214 萬例。
圖 | 全球新冠肺炎感染病例 (來源:Johns Hopkins University)
這一全球大流行正是由新型嚴重急性呼吸系統綜合徵冠狀病毒 2 型(SARS-CoV-2)導致的。因為存在高度的序列相似性,SARS-CoV-2 被認定為與原始 SARS 冠狀病毒(SARS-CoV)系相同毒株。SARS-CoV-2 屬於冠狀病毒科,可進一步細分為b系貝塔冠狀病毒(Betacoronavirus)。
為了加快更安全的疫苗的開發,科學家迫切需要工具來對這種新型冠狀病毒展開研究,並進一步明確 SARS-CoV-2 每個結構蛋白的特定功能。而冠狀病毒特異性抗體正是此類研究中使用的一種工具。
抗體是由免疫系統產生的一種血液蛋白,可以防止身體被冠狀病毒等感染。俄勒岡健康與科學大學(Oregon Health & Science University)科學家展開了一項研究,對覆蓋 SARS-CoV 冠狀病毒所有結構蛋白的 10 種抗體——刺突、膜、核衣殼和包膜等進行描述。
研究發現,新型冠狀病毒產生的抗體會對其他冠狀病毒株產生反應,反之亦然。換句話說,幾乎所有檢測到的 SARS-CoV 抗體都顯示出一定程度的 SARS-CoV-2 反應性,但刺突蛋白抗體只具有部分交叉中和作用。
該項研究成果於 2021 年 1 月 25 日在《細胞報告》(Cell Reports)雜誌發表,標題為《SARS-CoV結構蛋白抗體對SARS-CoV-2的交叉反應性》(Cross-reactivity of SARS-CoV structural protein antibodies against SARS-CoV-2)。
只不過研究人員發現,2003 年爆發 SARS 產生的抗體在中和 SARS- cov -2 病毒時效力比較有限。
OHSU 醫學院分子微生物學和免疫學助理教授 Fikadu Tafesse 博士說:“我們的發現對不同株冠狀病毒感染的免疫具有重要意義,特別是在當下這些病毒還在繼續變異的情況之下。”
考慮到病毒變異的速度,約為每月一到兩次,18 年前產生的那種病毒抗體對新型冠狀病毒的防禦能力很弱就不足為奇了。
儘管如此,Tafesse 表示,研究結果表明需要做更多的工作來確定 COVID-19 疫苗的持久有效性。
他強調道:“我不認為會出現一種萬能疫苗。雖然現在推出的疫苗可能會打破病毒的兇猛勢頭,並幫助結束傳染大流行,但它們很可能並不是這場‘戰役’的終點。”
Tafesse 指出,研究人員使用個體抗體克隆來測試交叉反應性發現,人體正常的免疫系統將產生許多抗體,這些抗體更有可能去中和變異病毒上的一系列目標。
“我個人並不會過分擔心,” OHSU 醫學院分子微生物學和免疫學專業的四年級研究生也是該論文的第一作者 Timothy Bates 表示,“雖然新出現的突變病毒可能會有一些傾向,來逃避由之前感染經歷或疫苗引發的某些抗體。但是每個人的免疫系統都是不同的,從而會產生獨特的抗體,這些抗體則會與病毒的不同部位相結合,所以任何一種 SARS-CoV-2 變種最終逃離的機會都會很低。”
該研究還表明,透過分析血液中的抗體來準確識別之前的 COVID-19 感染的諸多努力,很可會與由普通感冒等其他冠狀病毒株引發的抗體相混淆,從而使得老年人的感染診斷變得複雜化。
但是研究人員指出,這一發現實際上擴大了科學家研究 SARS-CoV-2 病毒生物學和致病效果的能力,因為他們知道這種病毒會對多種冠狀病毒株的抗體產生反應。
“它提供了更多的工具來研究這種病毒的作用方式,因為我們目前能用來研究 SARS-CoV-2 的試劑非常有限,”Tafesse 表示。
這一研究具有雙重意義。首先,他們建立了一套對 SARS-CoV 和 SARS-CoV-2 均有已知反應性的抗體,從而為進一步研究這兩種病毒提供了基礎。其次,他們提供了不同株冠狀病毒之間抗體交叉反應性高的經驗證據,這對設計 COVID-19 診斷方式和開發疫苗至關重要。
此外,關於 SARS-CoV 和 SARS-CoV-2 之間抗體交叉反應性的資訊可能有助於生物資訊學專家開發出能夠預測其他抗體交叉反應性的計算工具,甚至指導改進冠狀病毒抗體的合理設計和小分子療法。