为什么像COVID-19这样的病毒能够重新感染宿主 逃避免疫响应?

为什么像COVID-19这样的病毒能够重新感染宿主逃避免疫响应?尽管我们有能力创造一系列针对病毒的抗体,但根据一项新的研究,人类创造的抗体会反复针对相同的病毒区域,该研究由来自布里格姆妇女医院(麻省总医院医疗系统的创始成员)和哈佛大学医学院的研究人员领导。这些"公共表位"意味着新抗体的产生远远不是随机的,而且病毒可能能够通过单个氨基酸的变异来重新感染先前免疫的宿主群体。该团队的研究结果将于今天(4月6日)在《科学》杂志上发表,这对我们理解免疫和公共卫生有影响。"我们的研究可能有助于解释我们在COVID-19大流行期间看到的很多模式,特别是在再感染方面,"通讯作者、布莱根大学和HMS的GregorMendel遗传学教授StephenJ.Elledge博士说。"我们的发现可能有助于为免疫预测提供信息,并可能改变人们对免疫策略的思考方式"。使用赖氨酸特异性GRAB图案的多种抗体的排列显示,它们以非常相似的方式识别其目标。资料来源:StephenJ.Elledge,PhD,andEllenL.Shrock,PhD.在该团队的研究之前,有一些暗示,但没有明确的证据,表明人们的免疫系统并不是随意针对病毒蛋白上的部位。在一些孤立的例子中,研究人员看到了不同个体之间重复出现的抗体反应--人们重新创造抗体以锁定相同的病毒蛋白位置(被称为表位)。但是Elledge及其同事的研究有助于解释这种现象的程度和基本机制。该团队使用了Elledge实验室在2015年开发的名为VirScan的工具,该工具可以检测成千上万的病毒表位--抗体识别和结合的病毒部位--并从一滴血中给出一个人的免疫历史快照。在这项新的研究中,研究人员使用VirScan分析了来自美国、秘鲁和法国参与者的569份血样。他们发现,对公共表位的识别--抗体反复瞄准的病毒区域--是人类抗体反应的一个普遍特征。研究小组绘制了376个这些常见的目标表位,揭示了抗体与目标结合的确切位置。研究小组发现,抗体通过基因编码的氨基酸结合(GRAB)图案识别公共表位--抗体中特别擅长挑选一个特定氨基酸的区域。因此,人类抗体不是随机地选择一个目标,而是倾向于关注这些氨基酸可供结合的区域,从而重复结合相同的点。少量的突变可以帮助病毒避免被这些共享的抗体发现,使病毒能够重新感染以前免疫的人群。Elledge实验室的主要作者EllenL.Shrock博士说:"我们在免疫系统中发现了一个潜在的结构,使人们无论生活在世界的哪个角落,都能制造出基本相同的抗体,使病毒有非常少的目标可以躲避,以便重新感染人们,继续扩大和进一步进化。"有趣的是,该团队指出,非人类物种产生的抗体识别的公共表位与人类识别的表位不同。而且,虽然一个人更有可能产生针对公共表位的抗体,但有些人确实产生了更罕见的抗体,这可能更有效地保护他们免受再感染。这些见解可能对针对COVID-19开发的治疗方法(如单克隆抗体)以及疫苗设计产生重要影响。Elledge说:"更独特的抗体可能更难逃避,当我们考虑设计更好的疗法和疫苗时,这一点很重要。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353403.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1353403.htm

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故意感染人类的研究表明为何有些人一开始就对COVID-19免疫虽然有很多研究对COVID-19对感染者的心理和生理影响进行了研究,但还没有任何研究跟踪了从SARS-CoV-2病毒进入鼻腔到发病的整个过程。伦敦大学学院(UCL)最新发表的研究报告改变了这一状况。这项研究被称为英国COVID-19人类挑战研究,它故意让36名健康、年轻、自愿的成年志愿者通过鼻子感染COVID致病病毒。研究前,所有志愿者都接受了严重疾病风险和潜在合并症筛查,并被注射了仍能引起感染的最低剂量的SARS-CoV-2病毒。威康传染病团队的研究带头人ShobanaBalasingam也参与了这项研究,她说:"人体挑战模型是我们了解人体如何应对传染病的一种宝贵方式。这些研究使我们能够密切监测从感染那一刻起发生的情况,让我们能够跟踪免疫反应,直至症状的发展和严重程度"。在让参与者感染病毒后,研究人员立即开始监测他们血液和鼻腔内的细胞,以了解接触病毒后的瞬间发生了什么。通过详细分析,研究人员获得了一个包含60多万个单个细胞的数据集,该数据集已成为创建名为"人类细胞图谱"的全人类细胞综合参考图的一部分。研究人员发现,在所有参与者中,血液中的特化粘膜免疫细胞被激活,炎性白细胞减少,而炎性白细胞的作用通常是包围和消灭病原体入侵者。但是,在那些立即清除病毒并抵御感染的参与者中,或者在那些检测结果呈阳性但避免了全身感染的参与者中,他们目睹了前所未有的免疫反应。特别是,他们发现了一种名为HLA-DQA2的基因的高背景激活,这是一种向其他细胞发出病毒入侵信号的第一警报系统。他们还发现,与感染病毒的人相比,抵抗病毒能力最强的人的鼻腔特化细胞免疫反应较快,而血细胞的反应较慢。而感染COVID-19病毒的一组人在接触病毒五天后才产生鼻腔反应,这表明激活这些鼻腔细胞可能是抵抗这种病毒和其他潜在冠状病毒的关键途径。此外,研究人员还在活化的T细胞受体中发现了反复出现的氨基酸模式。韦尔科姆-桑格研究所的艾米丽-莫布里告诉《新图集》:"这些基序在病原体暴露时重复出现,表明它们具有识别SARS-CoV-2病毒中某些东西的共同能力。识别这些特征为建立TCR与病原体之间的相互作用模型提供了一个独特的机会。这提高了设计病毒特异性T细胞用于治疗的可能性,不仅用于治疗COVID-19,还可能用于治疗一系列涉及免疫攻击的疾病。"这项研究的资深作者、伦敦大学洛杉矶分校的马尔科-尼科利奇(MarkoNikolić)也表示,希望该团队的研究能带来更好的方法来攻击人体内的病原体。他说:"这些发现揭示了关键的早期事件,这些早期事件要么让病毒占据上风,要么在症状出现之前迅速清除病毒。我们现在对各种免疫反应有了更深入的了解,这可以为开发模仿这些自然保护性反应的潜在治疗方法和疫苗奠定基础。"这项研究发表在《自然》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435502.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1435502.htm

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强大的改性抗体鸡尾酒疗法增强了免疫系统对COVID-19的战斗力"人们经常谈论想要通过防止病毒与身体细胞结合来中和病毒。它可以很好地发挥作用,但我们也希望触发免疫系统清除病毒的能力,这可以通过对病毒进行标记的促生抗体来实现,这样它就可以被消除,"隆德大学副教授和传染病学研究员PontusNordenfelt解释说。他领导的这项研究发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。在摄生过程中,体内可能有危险的外来物质,如细菌和病毒,被标记出来,以便免疫系统能够清除它们。抗体是体内最重要的所谓"调和剂"之一,一旦它们与外来颗粒结合,白细胞将消除抗体标记的"威胁"。单克隆抗体来自于单一的克隆,并在实验室中培育出用于治疗或诊断各种疾病的细胞。在目前的研究中,研究人员通过替换向免疫系统发出反应信号的部分,修改了8种这样的促生单克隆抗体。然后研究了这些抗体的不同组合是否能改善其功能。当研究人员将血液中最常见的IgG抗体之一IgG1的Y形抗体的骨架换成理论上更有力的抗体IgG3的骨架时,他们看到了更强大的免疫反应。这些研究是在人类细胞和小鼠身上进行的。该研究的第一作者、PontusNordenfelt研究小组的博士生、隆德斯科内大学医院的医生(医学博士)ArmanIzadi说:"我们对来自捐赠者的人类免疫细胞的临床前结果表明,这些IgG3抗体的鸡尾酒可以对SARS-CoV-2及其变种产生强大的临床效果,因为疫苗不能提供最佳保护。"研究人员设计的单克隆抗体还能与同一个尖峰蛋白上的几个位点结合。这提高了保护的可能性,研究人员说:"我们用我们的鸡尾酒看到的强烈效果可能是由于在尖峰蛋白的不同地方有更多的抗体,这些抗体向免疫细胞"招手"并显示病毒在哪里。有趣的是,这种效果在使用IgG3鸡尾酒时最大、最明显,而不是使用原始IgG1的鸡尾酒。"ArmanIzadi说:"这更说明了IgG3修饰的抗体在治疗上是有希望的。"研究人员已经获得了许多针对SARS-CoV-2的抗体,其中8种是IgG3类型的。研究的下一步是调查这些抗体是否与最新的病毒变体结合并对其进行保护。"这种设计抗体以增强其信号传导能力的方式为治疗SARS-CoV-2感染开辟了新的途径。我们已经有了有希望的数据,如果这能像我们所想的那样发挥作用,就可以开发出一种抗体来保护SARS-CoV-2的所有变种。甚至是未来的病毒变体,"PontusNordenfelt说。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359369.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1359369.htm

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科学家发现能阻止包括COVID-19在内的多种冠状病毒的人类抗体公共bnAbs的详细结构图以及它们与SARS-CoV-2(绿色螺旋线)和MERS-CoV(橙色螺旋线)结合的位置。这些bnAbs识别病毒穗状蛋白的S2区域,该区域相对保守,可能有助于带来开发广泛的冠状病毒疫苗和相关的抗体疗法。资料来源:斯克里普斯研究所2023年2月15日,《免疫》杂志报道了科学家们对抗体及其病毒结合点的详细研究,这可能会导致开发一种广泛的冠状病毒疫苗和相关的抗体疗法。两者都可以用来对付未来的冠状病毒大流行,以及SARS-CoV-2的任何未来变种。"有个别的人类单克隆抗体可以找到,可以防止最近所有三种致命的冠状病毒。SARS-CoV-1、SARS-CoV-2和MERS-CoV,"该研究的共同第一作者、斯克里普斯研究所免疫学和微生物学系的研究所调查员RaieesAndrabi博士说。斯克里普斯研究所的其他共同高级作者是免疫学和微生物学系教授兼James和JessieMinor主席DennisBurton博士,以及结构生物学汉森教授兼综合结构和计算生物学系主任IanWilson博士。来自UNC的共同高级作者是RalphBaric教授,博士,和LisaGralinski助理教授,博士。SARS-CoV-2与SARS-CoV-1(2002-04年SARS爆发的原因)和MERS-CoV(致命的中东呼吸综合征的原因)一起,属于被称为betacoronaviruses的冠状病毒的一个大组。这些病毒的变异率不高,给针对它们的疫苗和抗体疗法的开发带来了重大挑战。因此,在SARS-CoV-2的案例中,尽管现有的疫苗对限制该大流行病的疾病和死亡人数非常有帮助,但新的SARS-CoV-2变种已经出现,甚至可以在疫苗接种者中传播。然而,在过去的两年里,Andrabi/Burton和Wilson实验室一直在寻找证据,证明SARS-CoV-2和其他betacoronaviruses有一个不怎么变异的脆弱部位。这个位点位于病毒尖峰蛋白的S2区(或基点),在感染各种动物物种的betacoronaviruses上是相对保守的。相比之下,目前的SARS-CoV-2疫苗主要针对病毒尖峰蛋白相对易变的S1区,病毒通过该区与宿主细胞受体结合。S2位点在betacoronaviruses如何从受体结合进展到膜融合,使其进入呼吸道的宿主细胞中起着关键作用。在去年报告的一项研究中,Andrabi/Burton和Wilson实验室发现,一些人类抗体可以与SARS-CoV-2上的这个位点结合,其方式显然会破坏病毒融合并阻止感染。这种脆弱位点的存在提出了针对它的可能性,以提供针对betacoronaviruses的长效和广泛的保护。因此,在新的研究中,研究人员在人类志愿者的血液样本中对抗S2抗体进行了更全面的搜索。这些志愿者是已经从COVID-19病毒中恢复过来的人,他们已经接种过疫苗,或者已经从COVID-19病毒中恢复过来,然后又接种过疫苗。令研究人员惊讶的是,他们发现在后一组中的绝大多数志愿者--从COVID-19病毒中康复后又接种了疫苗的人--都存在易感的S2部位的抗体,但在其他人中出现的频率则低得多。总的来说,研究人员确定并描述了这些S2靶向抗体中的32种。在UNC的实验室病毒中和研究和小鼠病毒挑战研究中,研究人员发现这些抗体中的几个提供了前所未有的保护--不仅针对SARS-CoV-2,而且还针对SARS-CoV-1和MERS-CoV的betacoronaviruses。原则上,能够诱导这种抗体的疫苗接种策略有可能提供针对各种betacoronaviruses的广泛保护。对几种与S2结合的抗体进行的结构研究阐明了它们共同的结合部位和结合方式,提供了关键信息,有助于未来针对这一区域的疫苗开发。有针对性的合理疫苗策略可以利用这些抗体与S2结构域相互作用的分子信息,为泛巴氏病毒疫苗的设计提供信息。事实上,研究人员已经将他们的发现用于初步设计和测试一种潜在的"泛北卡罗来纳病毒"候选疫苗,如果成功的话,可以储存起来以限制未来的大流行病。研究人员还设想了一种不同的S2靶向抗体的治疗组合,也许是与其他尖峰区域的抗体一起使用,可以用来预防新型betacoronavirus的感染或减少已感染者的疾病。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1350397.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1350397.htm

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