科学:揭示非典

来源：原创网站2021-11-24 13:11

2021 /100年11月24日生物/-新型冠状病毒的三角洲变种在短短几个月内席卷了整个地球，成为主导变种。在一项新的研究中，来自美国波士顿儿童医院的研究人员解释了为什么德尔塔变异体传播如此容易，感染人群如此迅速。它还为开发下一代新冠肺炎疫苗和治疗方法提供了更有针对性的策略。相关研究成果于2021年10月26日在线发布。

2021年11月24日/Bion/-新型冠状病毒的三角洲变种在短短几个月内席卷了整个地球，成为主导变种。在一项新的研究中，来自美国波士顿儿童医院的研究人员解释了为什么德尔塔变异体传播如此容易，感染人群如此迅速。它还为开发下一代新冠肺炎疫苗和治疗方法提供了更有针对性的策略。相关研究成果于2021年10月26日在线发表在《科学》杂志上，题目为“新型冠状病毒三角洲变异体刺突蛋白的膜融合与免疫逃避”。

去年春天，波士顿儿童医院的陈冰博士展示了几种早期新型冠状病毒变种(、、G614)是如何变得比原始病毒更具传染性的。每一个变异体(、、G614)都获得了一个基因的改变，使得这种病毒表面的刺突蛋白稳定，目前的新冠肺炎疫苗就是基于这种刺突蛋白研发的。但是不久后出现的德尔塔变种是迄今为止已知的最具传染性的变种。陈和他的同事开始明白为什么。

陈说：“既然Delta变体在所有变体中脱颖而出，我们认为一定发生了非常不同的事情。我们发现了Delta变体的一个特征，我们认为这决定了它的传播，似乎是迄今为止Delta变体所独有的。”

快速融合，快速进入宿主细胞

为了让新型冠状病毒病毒感染我们的细胞，它的刺突蛋白必须首先附着在一种叫做ACE2的受体上。然后，这些刺突蛋白会急剧改变形状并折叠起来。这种折叠运动使这种病毒的外膜与我们的细胞膜融合，这样这种病毒就可以进入我们的细胞。

陈和他的同事使用了两种基于细胞的检测方法来证实Delta变体的刺突蛋白特别擅长膜融合。这使得模拟的德尔塔变种能够比其他五种新型冠状病毒变种更快、更有效地感染人类细胞。尤其是当人细胞中ACE2受体数量相对较少时，Delta变体的优势更加明显。

陈解释说：“膜融合需要大量的能量和催化剂。在不同的新型冠状病毒变体中，Delta变体在催化膜融合的能力上是突出的。这解释了为什么Delta变体传播得更快，为什么你可以在短暂接触后感染它，为什么它可以感染更多的细胞，并在体内产生如此高的病毒载量。”

根据结构，设计干预措施。

陈和他的同事还研究了变异体的突变如何影响这种刺突蛋白的结构。他们使用原子分辨率低温电子显微镜对来自Delta、Ka和Gamma变体的刺突蛋白进行成像，并将它们与来自之前已经被表征的G614、Alpha和Beta变体的刺突蛋白进行比较。

这六个新型冠状病毒变体都显示了我们免疫系统识别的刺突蛋白的两个关键部分的变化：受体结合域(RBD)和与ACE2受体结合的N末端域(NTD)。任何结构域的突变都会使我们的中和抗体无法与刺突蛋白结合，从而阻止病毒。

该带状图显示了与靶细胞融合前Delta变体刺突蛋白的结构，突出显示了NTD突变E156G、T19R、F157del、R158del和G142D，以及RBD突变L452R和T478k。图片来自科学，2021，doi :10.1126/science . abl 9463。

陈说：“我们第一次注意到Delta变异体的发生了很大的变化，这就是它对中和抗体产生抗性的原因。它的RBD也发生了变化，但这导致了它的抗体抗性的轻微变化。达美变异体对我们测试的所有RBD靶向抗体仍然敏感。”

当陈和他的同事观察的其他变体时，他们发现每个变体以不同的方式修改，并改变其轮廓。RBD也经历了突变，但变化比较有限。RBD的整体结构在各种变体中保持相对稳定，可能是为了保持这种刺突蛋白与ACE2受体结合的能力。因此，他们认为RBD是下一代疫苗和抗体疗法更有利的目标。

陈解释说：“我们不想以为目标，因为这种病毒会迅速变异，改变结构；NTD是一个不断变化的目标。瞄准RBD可能是最有效的——将免疫系统聚焦在这个关键领域，而不是整个刺突蛋白。”(100yiyao.com 100医疗网)

参考文献：

张军等人。Science，2021，doi :10.1126/science . ab 9463。

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