袁国勇团队发现了新冠病毒刺突蛋白的免疫作用表位

科技工作者之家 2020-07-02

来源:iNature

由于新病例的迅速增加,2019年冠状病毒病(COVID-19)很快引起了全球关注,病原体被鉴定为SARS-CoV-2截至目前(7月1日),据约翰·霍普金斯大学发布的实时统计数据,全球累计新冠肺炎确诊病例超过1059万例,死亡人数达51万。这些数字每天都会更新,而且预计还会进一步增加。但现在为止,没有疫苗或药物被批准用于治疗COVID-19。2020年7月1日,中国科学院深圳先进技术研究院,香港大学等多单位合作,袁国勇,黄建东及Kelvin Kai-Wang共同通讯在Cell Research 在线发表题为“Mining of epitopes on spike protein of SARS-CoV-2 from COVID-19 patients”的研究论文,该研究发现为体内免疫反应提供了血清学证据,并为使用S蛋白的特定抗原表位而不是整个S蛋白提供了有用的初步信息,以设计具有更高安全性和有效性的SARS-CoV-2疫苗。 该研究工作首次揭示了SARS-CoV-2 S蛋白的主要线性ID位点(S370–394,S450–469和S480–499)。

另外,2020年5月13日,香港大学袁国勇团队在Nature Medicine 在线发表题为“Infection of bat and human intestinal organoids by SARS-CoV-2”的研究论文,该研究发现蝙蝠来源的类器官对SARS-CoV-2感染完全敏感,并能维持强大的病毒复制能力。该研究建立了蝙蝠肠上皮的第一个可扩展类器官培养系统,并提供了SARS-CoV-2可以感染蝙蝠肠细胞的证据。 SARS-CoV-2在人肠类器官中的强劲复制表明,人肠道可能是SARS-CoV-2的传播途径。

2020年5月8日,香港大学袁国勇国际顶级医学期刊Lancet 在线发表题为“Triple combination of interferon beta-1b, lopinavir–ritonavir, and ribavirin in the treatment of patients admitted to hospital with COVID-19: an open-label, randomised, phase 2 trial”的研究论文,该研究是多中心,前瞻性,开放标签,随机,2期临床试验。该研究发现对于轻度至中度COVID-19患者,早期的三重抗病毒治疗在缓解症状,缩短病毒脱落持续时间和住院时间方面优于单独使用洛匹那韦-利托那韦,以干扰素β-1b加上双重抗病毒治疗的未来临床研究值得肯定。

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由于新病例的迅速增加,2019年冠状病毒病(COVID-19)很快引起了全球关注。新型冠状病毒感染被认为是从动物传播的,病原体被鉴定为SARS-CoV-2。到2020年1月,怀疑最初受感染的患者是通过人与人之间的传播感染了该病毒。自2020年1月以来,该病毒已迅速传播到中国大部分地区和其他国家。

由于新病例的迅速增加,2019年冠状病毒病(COVID-19)很快引起了全球关注,病原体被鉴定为SARS-CoV-2。截至目前(7月1日),据约翰·霍普金斯大学发布的实时统计数据,全球累计新冠肺炎确诊病例超过1059万例,死亡人数达51万。这些数字每天都会更新,而且预计还会进一步增加。但现在为止,没有疫苗或药物被批准用于治疗COVID-19。

几种针对SARS-CoV-2的候选疫苗目前正在临床试验中。SARS-CoV-2的Spike(S)蛋白被广泛认为是有前途的抗原。但是,关于针对SARS-CoV-2的保护性免疫应答的信息报道有限。目前尚缺乏患者体内或自然界中患者免疫应答的数据,包括对S蛋白的主要免疫应答。由于某些潜在的不良事件,包括抗体依赖性增强(ADE),在当前的疫苗设计中可能难以避免,因此迫切需要开发针对SARS-CoV-2的有效且安全的疫苗。因此,重要的是要从COVID-19患者中挖掘血清学信息。

在这项研究中,研究人员分析了S或Nucleocapsid(N)蛋白特异性抗体水平与中和抗体滴度之间的相关性。此外,该研究的目标是通过Pepscan分析,用一系列针对COVID-19患者血清的重叠肽段,通过Pepscan分析来鉴定S蛋白上的B细胞免疫优势(ID)位点。

该研究针对COVID-19患者血清中的S和N蛋白分析了IgG / IgM / IgA水平。来自COVID-19患者的所有恢复期血清均含有针对重组SARS-CoV-2 N蛋白的特异性IgG抗体,但由于其感染初期,并非所有住院的患者血清均具有针对S蛋白RBD片段的特异性IgG抗体。SARS-CoV-2 N蛋白在感染过程中具有较高的免疫原性,表明它有潜力作为开发COVID-19诊断试剂的抗原。但是,不同患者的抗体含量不同。该研究发现IgM贡献了N蛋白特异性抗体的5%–34%,而抗RBD IgM贡献了RBD特异性抗体的10%–49%。

我们还通过调节微中和(MN)滴度分析了S或N蛋白特异性抗体水平与SARS-CoV-2中和滴度之间的相关性。该研究确定了康复患者的抗RBD IgG滴度与MN活性之间有很强的相关性(R2 == 0.8009)。该观察结果表明,康复患者血清中的RBD特异性抗体来提供抗病毒保护。这表明操纵RBD诱导的免疫反应可能具有开发更有效的COVID-19疫苗的潜力。
为了表征位于RBD区的T细胞表位,用重组RBD(rRBD)蛋白免疫BALb / c小鼠。重叠的20-mer肽库用于刺激rRBD免疫动物的脾细胞。随后通过ELISpot分析脾细胞中IFNγ的释放。观察到S375-394,S405-469和S495-521可刺激脾细胞强烈分泌IFNγ。与B细胞相比,RBD片段中CD4 + T细胞表位的反应表现出截然不同的模式。在S蛋白的9个表位中,S370-394(IDe),S450-469(IDf)和S480-499(IDg)被鉴定为线性B细胞ID位点。这些数据表明,S370–394,S450–469和S480–499表位更可能同时是T细胞和B细胞线性ID位点。
总之,该研究发现为体内免疫反应提供了血清学证据,并为使用S蛋白的特定抗原表位而不是整个S蛋白提供了有用的初步信息,以设计具有更高安全性和有效性的SARS-CoV-2疫苗。该研究工作首次揭示了SARS-CoV-2 S蛋白的主要线性ID位点。

来源:Plant_ihuman iNature

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