科研进展

STTT | 呼吸疾病国家重点实验室赵金存团队揭示XBB.1.5和BQ.1.1等奥密克戎新变种免疫逃逸特征

2023-03-21914

国际流行的新冠病毒亚型在不断变化,目前已有多个奥密克戎新亚型产生,且感染病例逐渐增多,有替换原有流行株BA.5的趋势和潜能,当前疫苗的保护效果是否仍然有效或者出现免疫逃逸,亟需评估验证。近日,实验室赵金存教授课题组与国内多家单位合作,在国际期刊Signal Transduction and Targeted Therapy在线发表了题为“Antigenic characterization of SARS-CoV-2 Omicron subvariants XBB.1.5, BQ.1, BQ.1.1, BF.7 and BA.2.75.2”的学术论文。研究利用假病毒中和实验评估感染和疫苗诱导的各类人群血浆中和抗体水平,结果发现奥密克戎新变异株XBB.1.5, XBB, BQ.1, BQ.1.1, BF.7 和 BA.2.75.2对同源和异源疫苗接种者以及WT、Delta、BA.2、BA.5毒株感染后康复者均呈现出显著的免疫逃逸能力,其中XBB/XBB.1.5的中和逃逸能力更强。

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本研究通过收集接种同源或异源序贯疫苗个体的血浆样本,以及自然感染和突破感染者的血浆样本进行了假病毒中和试验。结果发现,在WT(WC组)和Delta感染者(DC组)中,除了对野生型(WT)毒株有较好的保护效果,对奥密克戎亚型BA.2、BA.4/5、BF.7、BQ.1、BQ.1.1、BA.2.75.2、XBB/XBB.1.5保护效果较弱,尤其是BQ.1、BQ.1.1、BA.2.75.2与XBB/XBB.1.5等毒株。而相比于自然感染,BA.2(BA.2组)和BA.5(BA.5组)突破感染者的中和抗体滴度显著提升,但对XBB/XBB.1.5等毒株保护效果有限(图1)。

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(图1 感染康复者和突破感染者针对奥密克戎亚型毒株中和保护效果评价)


此外,本研究评估了多种疫苗免疫策略对奥密克戎亚型毒株的预防保护效果。结果发现,3剂灭活疫苗接种者血浆(I-I-I组)对所有奥密克戎突变株的保护效果均很低。而3剂mRNA疫苗接种者(B-B-B组)的血浆针对奥密克戎突变株中和能力显著高于3剂灭活疫苗接种者。2剂灭活疫苗序贯加强1剂mRNA疫苗(I-I-B组)或雾化腺病毒载体疫苗(I-I-A组)显著提高了对奥密克戎突变株的中和能力,其中2针灭活苗加1次雾化吸入腺病毒疫苗(I-I-A组)对奥密克戎亚型毒株的中和能力整体上较有优势。整体来讲,B-B-B、I-I-B、I-I-A三组对奥密克戎各亚型毒株均有一定的中和能力,尤其对BA.4/5、BF.7等国内流行株均有较好的保护效果,但对XBB毒株保护效果仍较低。不同疫苗免疫加强策略保护效果优势顺序为I-I-A> B-B-B> I-I-B> I-I-I(图2)。

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(图2 不同疫苗免疫加强策略人群针对奥密克戎亚型毒株中和保护效果评价)


研究团队进一步比较了3剂灭活疫苗序贯加强1剂mRNA疫苗(I-I-I-B组)或雾化腺病毒载体疫苗(I-I-I-A组)的保护效果。结果发现二者诱导的中和能力相似,均对WT毒株产生较高的中和抗体,对奥密克戎不同亚型毒株也有一定保护效果,但中和能力呈下降趋势:BF.7> BQ.1> BQ.1.1> BA.2.75.2> XBB/XBB.1.5,对XBB/XBB.1.5几乎没有保护效果(图3)。

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(图3 第二次加强针免疫人员中和能力评估)


在本研究的10组人群中,奥密克戎变异株的中和抗体的免疫逃逸能力排序为BA.2、BA4/5< BF .7< BQ.1< BQ.1.1< BA.2.75.2< XBB/XBB.1.5。根据针对奥密克戎亚型毒株的中和能力分析不同疫苗免疫策略优先顺序如下:I-I-I< I-I-B< B-B-B< I-I-I-B< I-I-I-A< I-I-A。本次研究中采用的疫苗均基于野生型早期毒株序列设计,序列上与XBB/XBB.1.5毒株差距较远,中和实验结果也发现基于该序列设计的多种疫苗的不同免疫组合对XBB/XBB.1.5毒株的保护作用收效甚微(图4)。总体而言,前序毒株的感染与早期疫苗株的免疫,都无法对最新的BA.2.75.2和XBB/XBB.1.5奥密克戎亚变株提供足够的保护,这提示我们还需加快疫苗更新迭代的脚步,在后续的疫苗接种策略中考虑尽早展开序贯接种,并考虑混合使用不同的疫苗接种方式。

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(图4 不同突变株逃逸比较及不同疫苗免疫策略比较)


实验室朱爱如博士、韦佩兰硕士、广州医科大学附属第一医院刘学松医生,澳门科大医院缪满副主任,广州医科大学附属第二医院的冀天星博士等为本文共同第一作者,实验室赵金存教授、王延群教授、霍健东教授为共同通讯作者;本研究获得科技部重点专项和国家自然科学基金等多个项目的支持。


论文原文:https://www.nature.com/articles/s41392-023-01391-x