2021-10-18 22:22

Delta变种表现出免疫逃避,增强细胞进入和增强合胞体形成

由腺病毒载体或编码严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2)刺突(S)蛋白的mrna制成的疫苗,可预防2019冠状病毒病(COVID-19),并为抗击COVID-19大流行提供有效策略。这类疫苗具有诱导接种个体产生中和抗体的能力。S蛋白在病毒进入宿主细胞的过程中起着关键作用,被这些中和抗体所抑制。

Study: B.1.617.2 enters and fuses lung cells with increased efficiency and evades antibodies induced by infection and vaccination. Image Credit: Immersion Imagery/ Shutterstock

目前使用的疫苗将大流行早期流行的病毒的S蛋白作为抗原提供给免疫系统。然而,随着S蛋白的突变,在大流行的后期阶段出现了关注变异(VOCs),从而增强了传播性和/或免疫逃避。

2021年4月至5月期间,印度发现的COVID-19病例大幅增加,原因是一种新的变异(B.1.617)。这个新的变种随后分化为B.1.617.1 (Kappa变种)、B.1.617.2 (Delta变种)和B.1.617.3变种。在发表于《科学》杂志的一项研究中,研究人员解决了使用SARS-CoV-2 S蛋白伪型报告粒子的问题,这是检测SARS-CoV-2中和抗体的合适工具。

这项研究

首先,作者研究了Delta变体S蛋白是否介导了在SARS-CoV-2研究中经常使用的细胞系的进入,包括Vero、293T、Caco-2和Calu-3细胞,这些细胞都表达内源性血管紧张素转换酶2 (ACE2)。作者观察到,Dela S蛋白确实介导细胞进入Vero细胞和293T细胞,与原始野生型菌株具有相同的功效。

S蛋白还能促进相邻细胞的融合,形成多核巨细胞(合胞体)。通过直接S蛋白表达或从死于COVID-19相关并发症的患者身上提取的感染者和死后组织中可以看到这一点。

由于SARS-CoV-2蛋白驱动合胞体与COVID-19发病机制有关,作者研究了Delta变体S蛋白驱动细胞间融合的能力。有趣的是,研究人员发现,与野生型病毒相比,Delta变种病毒引起的合胞体更大、数量更多。

作者确定了重组抗体是否能抑制delta变异细胞的进入。Delta S蛋白被四分之三的抗体抑制。Delta变种唯一不敏感的抗体是bamlanivimab,这表明该抗体不适合治疗Delta变种相关的SARS-CoV-2感染。

最后,作者测试了疫苗或以前感染产生的抗体是否能抑制Delta变异细胞进入。以前感染个体的血浆似乎抑制德尔塔变体S蛋白,与野生型S蛋白相比疗效略低。接种疫苗也观察到类似的结果。然而,与恢复期血清相比,免疫逃避更为突出。

影响

这项研究表明,Delta变种表现出免疫逃避,增强细胞进入和增强合胞体形成。关于德尔塔变体规避抗体中和的能力的发现与以前的研究一致,尽管它比最近看到的更突出。

本研究还表明,单独使用班拉尼单抗治疗COVID-19是无效的。尽管如此,数据表明imdevimab, casirivmab和etesevimab是有效的治疗选择,特别是如果早期使用。

与野生型相比,Delta变种刺突蛋白能够更多的细胞间融合,这表明可能会造成更多的组织损伤。这表明Delta变异比以前的变异更具致病性,通过合胞体形成的病毒传播可能有助于该变异在宿主间和宿主内的有效传播。