2021-10-18 22:22

COVID-19疫苗对SARS-CoV-2峰值的抗体反应比感染更广泛

在预印本服务器上发表的一项合作研究表明,与感染诱导的抗体相比,针对基于信使核糖核酸(mRNA)的2019冠状病毒病(COVID-19)疫苗接种产生的抗体在病毒刺突蛋白上靶向更多的表位。

背景

大规模疫苗接种与戴口罩和保持身体距离等非药物控制措施相结合,是结束COVID-19大流行的可能的最佳途径。多种潜在疫苗目前正在全球许多国家推广。在美国,超过50%的成年人已经接种了疫苗,主要使用两种基于mrna的COVID-19疫苗,BNT162b2(辉瑞/生物技术公司)和mRNA-1273 (Moderna)中的任何一种。

几项研究强调了这些疫苗在预防严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2)感染、严重疾病和死亡方面的效力。然而,尚不确定这些疫苗是否能保持其对新出现的SARS-CoV-2变种的抗病毒效力。

对地方性冠状病毒的研究表明,刺突蛋白通过突变不断进化,可以促进病毒逃脱自然感染诱导的中和抗体。同样,最近的一些研究表明,SARS-CoV-2 Delta变异可以在完全接种疫苗的个体中诱发突破性感染,从而突出了出现逃逸突变的可能性。因此,常规监测疫苗效力对于更好地管理大流行非常重要。

在目前的研究中,科学家们已经描述了mRNA COVID-19疫苗或自然感染SARS-CoV-2诱导的抗体反应动力学。

研究设计

科学家们使用噬菌体肽库和深度突变扫描(噬菌体- dms)来识别由疫苗接种、感染或两者共同诱导的抗体的特异性抗原表位和逃逸位点。为了识别表位区域内潜在的逃逸突变,将野生型多肽与突变多肽的抗体结合进行比较。

表位分析

该分析使用了从mrna -1273疫苗接种者、bnt162b2疫苗接种者、sars - cov -2感染者以及有COVID-19史接种者获得的血清样本。

结果表明,研究人群中最常见的靶向表位包括穗S1亚基的n端和c端结构域(分别为NTD和CTD),以及穗S2亚基的融合肽和七重复区。

更具体地说,融合肽和七重复序列区域似乎是轻度感染和未接种个体中最常见的目标表位。相反,针对疫苗接种或严重感染产生的抗体针对所有四个确定的表位。有趣的是,从感染-和vaccination-naïve个体中获得的抗体偶尔对融合肽和七重复序列区域表现出交叉反应,从而表明这些表位在SARS-CoV-2和地方病冠状病毒之间是保守的。

对轻微感染产生的抗体与融合肽的结合显著提高。相比之下,接种或严重感染诱导的抗体与NTD、CTD和七重复区域的结合明显更高。

该研究未观察到年龄、疫苗剂量、疫苗类型和自最后一次接种/症状发作以来的时间点对抗体表位结合效率的任何显著影响。

在抗原决定簇内的逃逸点

对导致抗体逃逸的刺突特异性突变的分析表明,大多数疫苗诱导的抗体对位于NTD的c端极端部分以及位于NTD和刺突受体结合域(RBD)之间的区域的突变高度敏感。

CTD的n端被鉴定为疫苗诱导抗体的最主要的表位。在这个表位中,大多数样本中有两个位点被确定为潜在的逃逸位点。

接种疫苗引起的独特的个体逃逸情况似乎随时间而变化。

由感染和接种诱导的抗体对融合肽表位内的四个位点均有敏感性。然而,在受感染的个体中,在接种疫苗后没有观察到逃逸情况的变化。

在infection-naïve个体中,疫苗诱导的融合肽表位内的独特逃逸谱。

在以前感染的未接种个体中,在七重复区表位中发现了明显的逃逸谱。相比之下,在先前有或没有感染过疫苗的个体中发现了独特的逃逸特征。

研究意义

目前的研究确定了四个主要的抗原表位外的穗RBD是疫苗和严重感染诱导抗体的目标。然而,由轻度感染诱导的抗体只针对这些表位中的两个。这表明,COVID-19疫苗接种产生的抗体反应比自然感染更广泛。

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