現(xiàn)有的新冠病毒疫苗和新冠病毒單克隆抗體(靶向并中和新冠病毒的蛋白質(zhì))通過(guò)識(shí)別新冠病毒的刺突蛋白發(fā)揮作用,刺突蛋白也是新冠病毒用來(lái)進(jìn)入人類(lèi)細(xì)胞的部位。奧密克戎變異株在刺突蛋白上有約32個(gè)突變,預(yù)計(jì)將很快取代當(dāng)前流行的德?tīng)査V系,但奧密克戎對(duì)現(xiàn)有療法和疫苗有效性的影響仍不得而知。

12月24日,《自然》發(fā)表了五篇關(guān)于各疫苗和抗體對(duì)新冠病毒奧密克戎變異株有效性的論文,這些論文均已經(jīng)過(guò)同行評(píng)議。

奧密克戎可逃逸大部分新冠病毒現(xiàn)有中和抗體

中國(guó)科學(xué)院外籍院士、北京大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心教授謝曉亮和合作者利用一種新篩選技術(shù)繪制了奧密克戎刺突蛋白R(shí)BD的突變圖譜,這些突變可使奧密克戎逃逸中和抗體的作用。

謝曉亮等篩選了247種人類(lèi)中和抗體,發(fā)現(xiàn)奧密克戎能逃逸其中85%以上的抗體。作者發(fā)現(xiàn),這些抗體可根據(jù)它們的表位(抗體結(jié)合位點(diǎn))分為六類(lèi)(A類(lèi)至F類(lèi)),并且?jiàn)W密克戎RBD上的單個(gè)突變會(huì)影響不同類(lèi)別抗體的有效性。例如,奧密克戎可利用突變K417N、G446S、E484A和Q439R逃逸A類(lèi)至D類(lèi)的抗體,這些抗體的表位與ACE2結(jié)合基序有重疊。而通常對(duì)沙貝病毒(新冠病毒所在病毒屬)具有廣譜中和活性的E類(lèi)和F類(lèi)抗體則較少受到奧密克戎突變的影響。

他們還發(fā)現(xiàn),奧密克戎能大大破壞抗體藥物etesevimab-bamlanivimab雞尾酒療法、REGEN-COV雞尾酒療法、cilgavimab-tixagevimab雞尾酒療法以及amubarvimab抗體的中和活性。

不過(guò),作者表示,單克隆抗體sotrovimab和DXP-604仍然對(duì)奧密克戎有用,只不過(guò)有效性會(huì)降低。

此次發(fā)表的其他多項(xiàng)研究也展示出奧密克戎這一變異毒株對(duì)現(xiàn)有抗體逃逸性的類(lèi)似傾向。

奧密克戎變種表現(xiàn)出驚人的抗體逃逸

美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的何大一及同事也報(bào)告稱(chēng),新冠肺炎疫苗和療法對(duì)奧密克戎的效果要差很多。

作者調(diào)查了四種主要的新冠肺炎疫苗——輝瑞-生物科技疫苗、莫德納疫苗、強(qiáng)生疫苗以及阿斯利康疫苗,在來(lái)自54名參與者的樣本中對(duì)奧密克戎的中和活性,這些參與者均接種了完整的兩劑疫苗(其中15名還接種了輝瑞-生物科技和莫德納的加強(qiáng)針)。“在所有疫苗類(lèi)型中均觀察到了抗奧密克戎有效性明顯下降的現(xiàn)象,包括在兩名曾經(jīng)感染過(guò)新冠病毒的參與者身上亦不例外?!?/strong>作者表示,在接種了輝瑞-生物科技或莫德納加強(qiáng)針的參與者的樣本中,其抗體中和率下降程度較小。

何大一等還研究了19種針對(duì)奧密克戎變異刺突蛋白的單克隆抗體的中和活性。參與測(cè)試的單克隆抗體包括已獲臨床批準(zhǔn)的治療抗體,如REGN10987 (imdevimab)、 REGN10933 (casirivimab)、 COV2-2196 (tixagevimab)、 COV2-2130 (cilgavimab)、 LY-CoV555 (bamlanivimab)、CB6 (etesevimab)、Brii-196 (amubarvimab)、 Brii-198 (romlusevimab)以及S309 (sotrovimab)。結(jié)果顯示,19種單抗中有17種完全或部分失去了中和能力。只有romlusevimab和sotrovimab保留了其中和活性。

作者還報(bào)告了奧密克戎刺突蛋白的四種新突變(S371L、N440K、G446S和Q493R),這些突變賦予了奧密克戎較之其他新冠病毒變種更強(qiáng)的抗體抗性。

奧密克戎變種對(duì)抗體的中和作用存在大量逃逸

法國(guó)巴黎大學(xué)和巴斯德研究院的Olivier Schwartz和同事從比利時(shí)的一名個(gè)體體內(nèi)分離了一個(gè)奧密克戎病毒,并分析了該病毒對(duì)于目前已批準(zhǔn)臨床使用或仍在開(kāi)發(fā)中的9種單克隆抗體有多敏感。

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),奧密克戎變異株能完全抵抗或部分抵抗實(shí)驗(yàn)中所有單克隆抗體的中和作用。其中,5種抗體(Bamlanivimab、Etesevimab、Casirivimab、Imdevimab和Regdanvimab)對(duì)奧密克戎無(wú)效;2種抗體(Cilgavimab和Andintrevimab)對(duì)奧密克戎的中和活性比它們對(duì)德?tīng)査幕钚越档土思s20倍;Sotrovimab抗奧密克戎的活性比抗德?tīng)査幕钚越档土思s3倍。

在輝瑞-生物科技疫苗(16人)或阿斯利康疫苗接種者(18人)打完第二針五個(gè)月后采集的血清中,未檢測(cè)到對(duì)奧密克戎的抗病毒活性。從20名輝瑞-生物科技疫苗第三針接種者采集的血清樣本中,作者發(fā)現(xiàn)對(duì)奧密克戎的中和活性提高了6倍。在出現(xiàn)癥狀后6個(gè)月或12個(gè)月采集的40名康復(fù)個(gè)體(有感染史)的血清中,對(duì)奧密克戎的中和活性要么很低、要么沒(méi)有。不過(guò),在這些康復(fù)個(gè)體中打過(guò)一針輝瑞-生物科技疫苗的22人,其體內(nèi)的中和活性比沒(méi)有感染史的兩針疫苗接種者更高。

這些初步分析全部基于疫苗接種者或感染康復(fù)者的血清,但作者指出這些血清的樣本量較少,而且他們只分析了輝瑞-生物科技和阿斯利康這兩種疫苗。但分析結(jié)果表明,抗體療法或需針對(duì)奧密克戎進(jìn)行快速調(diào)整,且疫苗加強(qiáng)針也許能增強(qiáng)對(duì)奧密克戎的中和能力。

奧密克戎對(duì)輝瑞疫苗的中和作用存在明顯但不完全的逃逸

南非德班非洲健康研究所的Alex Sigal及同事利用南非19名已接種過(guò)兩劑輝瑞-生物科技疫苗BNT162b2 2的南非參與者的血漿樣本,調(diào)查了奧密克戎是否對(duì)抗體中和存在逃逸。其中六名參與者沒(méi)有新冠病毒感染史。

作者觀察到,與該病毒最原始的毒株相比,疫苗所激發(fā)的對(duì)奧密克戎的中和作用下降了22倍。然而,有過(guò)新冠病毒感染史且接種了疫苗的參與者樣本保留了部分對(duì)奧密克戎的中和活性,其活性水平與只接種過(guò)疫苗的參與者對(duì)原始新冠病毒毒株的中和活性水平相當(dāng)。

廣譜中和抗體可應(yīng)對(duì)奧密克戎抗原轉(zhuǎn)換

瑞士生物醫(yī)藥公司Humabs BioMed SA的Davide Corti和合作者的研究也揭示了奧密克戎免疫逃逸能力或強(qiáng)于之前新冠病毒譜系的證據(jù)。他們檢測(cè)了奧密克戎受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域(RBD)與人ACE2受體的結(jié)合情況——RBD是刺突蛋白的一部分,能幫助新冠病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞,而ACE2受體是RBD的一個(gè)主要結(jié)合目標(biāo)。研究顯示,相較于在武漢分離的毒株,奧密克戎的RBD與人ACE2結(jié)合的親和力有所增強(qiáng)(增強(qiáng)了約2.4倍)。

作者還研究了目前針對(duì)新冠病毒感染已經(jīng)獲批或正在研發(fā)中的單克隆抗體對(duì)于奧密克戎型假病毒(一種新冠病毒模型)的活性。在研究測(cè)試的8種治療性單克隆抗體中,大部分完全失去了對(duì)奧密克戎的中和活性;兩種單克隆抗體(聯(lián)用)的效力下降100倍左右,一種單克隆抗體(sotrovimab)的效力下降了3倍。研究團(tuán)隊(duì)還擴(kuò)大了篩選范圍,對(duì)另外36種中和抗體也進(jìn)行了篩選,接受測(cè)試的全部44種單克隆抗體中,只有6種對(duì)奧密克戎依然具有強(qiáng)效的中和活性,它們分別是:sotrovimab、S2K146、S2X324、S2N28、S2X259和S2H97。在29種靶向RBD特定區(qū)域(受體結(jié)合基序)的單克隆抗體中,有26種對(duì)奧密克戎的中和活性出現(xiàn)了顯著下降。

研究人員還比較了疫苗或感染誘導(dǎo)的抗體抑制奧密克戎假病毒的活性和抑制來(lái)自武漢的新冠病毒的假病毒的活性。采樣時(shí)間為疫苗接種者打完最后一針(除強(qiáng)生疫苗外都是兩針)的7-10個(gè)月后??祻?fù)期患者或接種強(qiáng)生疫苗(只打一針)、Sputnik V疫苗的個(gè)體的血漿對(duì)奧密克戎的中和活性很低或根本沒(méi)有。莫德納、輝瑞-生物科技和阿斯利康疫苗接種者對(duì)奧密克戎的中和活性比對(duì)武漢分離株的中和活性分別下降了33倍、44倍和36倍。

相關(guān)論文信息:

https://doi.org/10.1038/d41586-021-03796-6

https://doi.org/10.1038/d41586-021-03826-3

https://doi.org/10.1038/d41586-021-03827-2

https://doi.org/10.1038/d41586-021-03824-5

https://doi.org/10.1038/d41586-021-03825-4

來(lái)源:自然、中國(guó)科學(xué)報(bào)