导致covid -19的冠状病毒SARS-CoV-2的快速传播变种携带突变，使病毒能够逃避自然或接种疫苗产生的一些免疫反应。斯克里普斯研究中心(Scripps Research)的科学家与德国和荷兰的合作者共同开展了一项新研究，揭示了这些逃逸突变是如何起作用的关键细节。

科学家的研究发表在科学,利用结构生物学技术地图在高分辨率多重要类别的中和抗体结合的最初流行毒株SARS-CoV-2,这个过程是如何被首次检测到突变体中发现新的变体在巴西、英国、南非和印度。

该研究还强调，这些突变集中在一个位点，即病毒刺突蛋白上的“受体结合位点”。受体结合域上的其他位点不受影响。

“这项研究的一个含义是，在设计下一代疫苗和抗体疗法时，我们应该考虑增加对病毒上的其他脆弱部位的关注，这些部位往往不受所关注变异中发现的突变的影响，”共同首席作者Meng Yuan博士说。

“关注的变异”如何逃避免疫反应

SARS-CoV-2“值得关注的变种”包括英国的B.1.1.7变种、南非的B.1.351变种、巴西的p.1变种和印度的B.1.617变种。其中一些变异株似乎比原来的武汉毒株更具传染性。最近的研究发现，通过自然感染原始毒株或通过接种疫苗产生的抗体反应在中和这些变异毒株方面效果较差。

由于这些变体有传播和引发疾病的潜力——也许在某些情况下，尽管接种了疫苗——科学家们认为，迫切需要发现这些变体如何设法逃脱体内先前的大部分免疫反应，包括抗体反应。

在这项研究中，研究人员主要关注SARS-CoV-2刺突蛋白的三个突变:K417N、E484K和N501Y。这些突变单独或联合出现在大多数SARS-CoV-2的主要变体中。所有突变都是在SARS-CoV-2受体结合位点发现的，该位点是病毒附着于宿主细胞的地方。

研究人员测试了主要类别的代表性抗体，这些抗体针对受体结合位点内和周围的一般区域。他们发现，当出现突变时，许多这些抗体失去了有效结合和中和病毒的能力。

利用结构成像技术，该团队然后在原子尺度上绘制了病毒的相关部分，以检查突变如何影响抗体结合和中和病毒的位点。

Wilson说:“这项工作为COVID-19疫苗或原始大流行毒株自然感染产生的抗体对这些担忧的变体往往无效提供了一个结构性解释。”

瞄准弱点

这一发现表明，尽管抗体对SARS-CoV-2受体结合位点的反应可以非常有效地中和原武汉毒株，但某些变体可能会逃逸——也许最终需要更新疫苗。

与此同时，该研究强调了这样一个事实，即SARS-CoV-2似乎天生容易发生的三个关键病毒突变，并没有改变病毒受体结合位点以外的其他脆弱位点。研究人员特别指出，针对受体结合位点以外的其他两个区域的病毒中和抗体在很大程度上不受这三种突变的影响。

这表明，未来的疫苗和基于抗体的治疗可以通过诱导或利用针对位于受体结合位点之外的病毒部分的抗体，提供更广泛的保护，以对抗SARS-CoV-2及其变体。研究人员指出，如果这种病毒在人类中流行起来(这似乎是有可能的)，那么对变种的广泛保护可能是必要的。

威尔逊实验室和该研究的合作者正在继续研究人类抗体对关注的变异的反应，并希望确定不仅针对SARS-CoV-2及其变异，而且针对SARS-CoV-1和其他相关的紧急冠状病毒的广泛保护策略。

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"Structural and functional ramifications of antigenic drift in recent SARS-CoV-2 variants" was authored by Meng Yuan, Deli Huang, Chang-Chun Lee, Nicholas Wu (co-lead authors), and by Abigail Jackson, Xueyong Zhu, Hejun Liu, Linghang peng, Marit van Gils, Rogier Sanders, Dennis Burton, S. Momsen Reincke, Harald prüss, Jakob Kreye, David Nemazee, Andrew Ward and Ian Wilson.