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Nature重磅:奥密克戎突破感染 相当于加强针
www.creaders.net | 2022-05-20 07:54:09  高分子科学前沿 | 0条评论 | 查看/发表评论
 

Nature重磅:奥密克戎突破感染 相当于加强针

据世界卫生组织18日公布的最新数据显示,全球累计新冠确诊病例达520372492例。世卫组织网站最新数据显示,截至北京时间19日1时41分,全球确诊病例较前一日增加606079例,达到520372492例;死亡病例增加1542例,达到6270232例。随着新冠病毒的大规模流行,新的病毒突变株不断出现。从2021年5月起,世卫就开始用希腊字母为新冠毒株命名,到目前已命名11种变异毒株,包括Alpha、Beta、Gamma、Delta、Omicron 等。目前全世界最关注的当属Omicron 突变株。

5月18日,美国加州大学格莱斯顿研究所的Melanie Ott及其合作团队新发现了在接种疫苗的人群中,Omicron 的突破性感染增强了疫苗引发的免疫力。

在该研究中,研究人员在表达人类ACE2的转基因小鼠中感染WA1、Delta、Omicron三种病毒,实验结果发现,Omicron 感染的小鼠症状最轻。此外,在接种疫苗的人群中,研究者们发现Omicron 的突破性感染增强了疫苗引发的免疫力,这一结果表明Omicron或许正在加速结束新冠大流行。值得注意的是,这项研究结果表明,Omicron感染可增强疫苗诱导的原有免疫,但其本身可能不会对未接种疫苗的个体提供广泛的非Omicron变体保护。该工作以题为“Limited cross-variant immunity from SARS-CoV-2 Omicron without vaccination”发表在最新《nature》上。论文的第一作者为Rahul K. Suryawanshi。

【建立小鼠感染模型】

新冠疫情发生以来,多种变异毒株被相继发现。与Alpha (B.1.1.7), Beta (B.1.351), and Gamma (P.1) 这几种局部地区传播的变异毒株不同,Delta (B.1.617.2) 和最近流行的Omicron (BA.1)却在全球范围广泛传播。与原始毒株(WA1或B.1)相比,Omicron的特点是存在有大量独特的突变,其基因组中有50多个突变,包括约37个棘突糖蛋白突变(28个是唯一的,9个与其他变体重迭),这可能导致其抗原差异。由于WA1和Delta 变异株不能感染普通实验室小鼠,研究团队通过转基因技术使小鼠表达表达人类 ACE2蛋白,以此来研究WA1、Delta和Omicron三者之间差异。在小鼠成功感染病毒后,研究者通过监测小鼠体温和体重来评估疾病进展。实验结果发现,WA1和 Delta 感染的小鼠病情发展迅速,而Omicron 感染的小鼠症状较轻。

Nature重磅:奥密克戎突破感染 相当于加强针

图1. WA1、Delta和Omicron三种毒株在小鼠中的研究(监测小鼠体温、体重和生存状态)

【病毒复制动力学研究】

为了评估病毒复制动力学,研究人员量化了感染小鼠呼吸道和肺部感染性微粒的产生和病毒RNA的表达。研究结果发现,在所有时间点,WA1和Delta感染小鼠的上呼吸道(鼻甲和支气管)和肺中存在高滴度的感染性病毒,而这些器官中的Omicron复制明显较低。肺组织学研究表明,Omicron感染导致感染细胞仅出现小的病灶。与此同时,研究者发现Omicron感染的小鼠脑组织复制的病毒同样更少。与WA1和Delta感染相比,Omicron在人类气道类器官和过度表达ACE2的人肺泡A549上皮细胞系中产生的感染颗粒更少,这一结果与小鼠中的发现一致。

Nature重磅:奥密克戎突破感染 相当于加强针

图2. WA1、Delta和Omicron三种毒株复制动力学研究

【病毒免疫学研究】

由于严重的新冠病毒与细胞因子风暴和T细胞衰竭相关,研究者接下来评估了受感染小鼠肺中的细胞因子表达和T细胞表型。与WA1和Delta 不同,Omicron 在受感染动物模型中促炎细胞因子表达减少,肺内T细胞活化减少。为了确定三种毒株感染诱导的体液免疫反应,研究者在小鼠感染病毒后7天收集血清,并测试了对病毒的中和效率。测试结果表明,未感染小鼠的血清中没有表现出中和作用。感染WA1小鼠的血清可以有效中和WA1毒株,较小程度中和Beta和Delta 毒株,但对Omicron无效。感染Delta小鼠的血清有效中和了Delta、WA1、Alpha,以及较小程度中和Omicron 和Beta。然而,来自感染Omicron小鼠的血清,只能中和Omicron,不中和其他变体。

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图3. WA1、Delta和Omicron三种毒株免疫反应研究

最后,研究者采集未接种疫苗的患者的血清样本进行验证,结果发现在10名未接种疫苗的 Omicron患者中,血清只能中和Omicron,不中和其他变体。在11例未接种疫苗的Delta患者中,血清对Delta中和效率最高,其次是WA1,并较小程度中和 Alpha、Beta、Omicron。结果表明,Omicron、Delta 的突破性感染可以增强疫苗的免疫力,从而引发一种新的“混合免疫”,对多种突变株有效。

总之,研究者发现,Omicron 感染有效地增强了疫苗引发的免疫力,在接种疫苗的个体中引发广泛的交叉变异保护,未来Omicron或许可以帮助加速结束新冠大流行。

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