感染SARS-CoV-2的人体内不同部位可能隐藏着不同的变种

一个国际研究小组在《Nature Communications》上发表的新研究发现，COVID-19患者可能有几种不同的SARS-CoV-2变异，它们隐藏在身体不同部位的免疫系统之外。该研究的作者说，这可能会使感染者通过自身抗体或治疗性抗体治疗，从体内彻底清除病毒变得更加困难。

　　

   

   

在布里斯托尔发现的早期SARS-CoV-2变种BrisDelta的刺突蛋白结构

COVID-19继续席卷全球，造成住院和死亡，损害世界各地的社区和经济。一系列的变种取代了最初报道的所谓的原始病毒，越来越多地失去了疫苗或抗体治疗提供的免疫保护。

在新的研究中，包括两个在自然通信中并行发表的研究，一个由布里斯托大学Imre Berger教授领导的国际团队和Joachim Spatz教授，展示了病毒如何在同一感染宿主的不同细胞类型中明显进化，并适应其免疫力。

研究小组试图研究SARS-CoV-2刺突蛋白中特制的口袋在病毒感染周期中的功能。布里斯托尔研究小组在早期的突破性进展中发现了这种口袋，它在病毒传染性中发挥了重要作用。

“到目前为止，不断出现的一系列变种已经完全取代了原来的病毒，Omicron和Omicron 2在全球占据主导地位，”Imre Berger教授说。“我们分析了在布里斯托尔发现的一种早期变异。它已经改变了最初病毒的形状，但我们发现的口袋还在那里，没有改变。”有趣的是，BrisDelta病毒在从病人身上采集的样本中表现为一个小的亚群，但似乎比主导第一波感染的病毒更能感染某些细胞类型。

BrisDelta研究的主要作者Kapil Gupta博士解释说:“我们的结果表明，一个人体内可能有几种不同的病毒变体。当身体正忙于抵御占主导地位的病毒类型时，其中一些变异可能会利用肾脏或脾脏细胞作为其藏身之所。这可能会使受感染的患者很难完全摆脱SARS-CoV-2。”

该团队运用了最先进的合成生物学技术、最先进的成像技术和云计算技术来破译病毒的工作机制。为了了解囊袋的功能，科学家们在试管中构建了合成的SARS-CoV-2病毒粒子，这是对病毒的模仿，但有一个主要优势，即它们是安全的，因为它们不会在人类细胞中繁殖。

利用这些人工病毒粒子，他们能够研究病毒感染中囊袋的确切机制。他们证明，在与脂肪酸结合后，装饰病毒粒子的刺突蛋白改变了它们的形状。这种转换“形状”的机制有效地将病毒隐藏在免疫系统之外。

这项研究的第一作者、海德堡马克斯·普朗克研究所和布里斯托尔马克斯·普朗克中心的联合成员Oskar Staufer博士解释说:“通过在炎症脂肪酸结合时刺状蛋白‘低头’，病毒变得不那么容易被免疫系统发现。这可能是一种机制，可以避免被宿主发现，并在更长的时间内产生强大的免疫反应，提高总感染效率。”

“看起来，这个专门用来识别这些脂肪酸的口袋给了SARS-CoV-2在感染者体内的优势，让它能够如此迅速地繁殖。这可以解释为什么它存在于所有的变体中，包括Omicron。”Berger教授补充道。“有趣的是，同样的特征也为我们提供了一个打败这种病毒的独特机会，正是因为它是如此保守——用一种特制的抗病毒分子堵住了口袋。”这两位作者最近在布里斯托尔大学(University of Bristol)创立了Halo Therapeutics公司，该公司正是采用这种方法来开发口袋绑定的泛冠状病毒抗病毒药物。

论文：

‘Structural insights in cell-type specific evolution of intra-host diversity by SARS-CoV-2’ by K Gupta et al in Nature Communications

‘Synthetic virions reveal fatty acid-coupled adaptive immunogenicity of SARS-CoV-2 spike glycoprotein’ by O Staufer et al in Nature Communications

‘Free fatty acid binding pocket in the locked structure of SARS CoV-2 spike protein’ by C Toelzer et al in Science.