编辑推荐:
该研究探讨近期地方性冠状病毒(eCoV)感染与新冠病情较轻的关联机制,发现 eCoV 感染可增强针对 SARS-CoV-2 S2 的 Fc 受体(FcR)结合抗体水平,介导抗体依赖性细胞毒性(ADCC)等效应,为新冠及未来冠状病毒疫苗和疗法提供新方向。
研究背景与目的
在过去 25 年中,多种高致病性冠状病毒相继出现,研发泛冠状病毒疫苗成为重要目标。已有研究表明,近期地方性冠状病毒(eCoV)感染与新冠肺炎(COVID-19)病情较轻相关,但具体免疫机制尚未明确。本研究旨在探究 eCoV 感染诱导的适应性免疫反应及其对 SARS-CoV-2 的交叉反应,以揭示相关保护机制。
研究方法
研究人员对未感染过 SARS-CoV-2 的个体进行分组,分为近期有或无假定 eCoV 感染组。通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测抗体水平,包括针对 SARS-CoV-2 受体结合域(RBD)、S2 亚基以及 eCoV 刺突(S)蛋白的免疫球蛋白 G(IgG)抗体,同时检测 Fc 受体(FcγRIIIa)结合抗体。此外,还通过假病毒中和试验评估中和抗体活性,并利用流式细胞术分析 T 细胞对 SARS-CoV-2 抗原的反应。
研究结果
抗体反应特征
近期 eCoV 感染组与未感染组的 SARS-CoV-2 RBD IgG 抗体水平及中和抗体反应无显著差异。然而,近期 eCoV 感染组针对 SARS-CoV-2 S2 的 FcγRIIIa 结合抗体水平显著更高,其滴度是未感染组的 7.8 倍,且 FcγRIIIa 结合抗体与 IgG 的比率高 85 倍。进一步分析发现,eCoV 刺突特异性 IgG 抗体水平在近期感染组中更高,且 SARS-CoV-2 S2 的 FcγRIIIa 结合抗体与 eCoV 刺突的 FcγRIIIa 结合抗体水平呈正相关。抗体耗竭实验表明,去除 SARS-CoV-2 S2 抗体可显著降低 eCoV 的 FcγRIIIa 结合抗体水平,提示两者存在交叉反应。
T 细胞反应特征
对 SARS-CoV-2 刺突、核衣壳(N)和非结构蛋白 12/13(nsp12/nsp13)的 T 细胞反应分析显示,近期 eCoV 感染组与未感染组的活化 CD4?和 CD8? T 细胞反应无显著差异。这表明 eCoV 感染并未显著增强针对 SARS-CoV-2 的 T 细胞交叉反应。
讨论
本研究发现,近期 eCoV 感染可增强针对 SARS-CoV-2 S2 的 FcγRIIIa 结合抗体水平,这些抗体可能通过抗体依赖性细胞毒性(ADCC)或抗体依赖性细胞吞噬作用(ADCP)清除病毒感染细胞,从而减轻 COVID-19 病情。S2 亚基在不同冠状病毒中较为保守,eCoV 感染诱导的交叉反应抗体可能靶向 S2 的保守表位,虽中和能力有限,但通过 Fc 效应功能发挥保护作用。此外,研究还发现 α 型 eCoV 核衣壳抗体水平与 SARS-CoV-2 S2 的 FcγRIIIa 结合抗体反应相关,进一步支持 eCoV 感染与交叉免疫保护的关联。
本研究为理解冠状病毒的交叉免疫保护机制提供了新视角,提示 Fc 效应功能在抗病毒免疫中的重要性,为开发靶向 Fc 受体功能的泛冠状病毒疫苗和疗法提供了理论依据。未来需进一步验证 eCoV 感染诱导的 Fc 效应抗体在体内的具体作用机制,以及其对不同冠状病毒株的交叉保护范围。