根據一項新的研究,一些鮮為人知的SARS-CoV-2病毒片段可以激活T細胞。如果這些序列能為疫苗開發提供信息,那么就有可能開發出更強的疫苗,擴大免疫系統對COVID-19的反應,不僅是對那些由熟悉的SARS-CoV-2變異引起的感染,而且對那些將由尚未出現的變異引起的感染。
這項新的研究來自波士頓大學國家新興傳染病實驗室(NEIDL)和麻省理工學院和哈佛大學Broad研究所。研究人員一直在關注SARS-CoV-2感染過程中出現的“危險信號”,并從T細胞(免疫系統用來破壞感染細胞的殺手)引發反應。這些信號是由宿主細胞處理的病毒蛋白衍生的肽,然后由Ⅰ類人類白細胞抗原(HLA-I)在宿主細胞表面呈現肽片段。
研究人員檢測了兩個SARS-CoV-2感染的人類細胞系中的HLA-I免疫肽組,并用RNA-seq和全蛋白質組學測量來補充這一分析。這項研究的結果發表在6月16日的《Cell》雜志上,題目為“Profiling SARS-CoV-2 HLA-I peptidome reveals T cell epitopes from out-of-frame ORFs”。
文章作者寫道:“我們發現HLA-I肽不僅來源于規范的ORFs,而且還來源于目前疫苗無法捕獲的Spike和核衣殼的內部框外ORFs。在人源化小鼠模型和COVID-19患者中,來自框外ORFs的一些肽引起了T細胞反應,這些反應超過了包括一些迄今為止報道的最強表位在內的典型肽的反應。對感染細胞的全蛋白質組分析顯示,早期表達的病毒蛋白對HLA-I的表達和免疫原性有更大的貢獻。”
NEIDL病毒學家、論文合著者Mohsan Saeed博士指出,根據這些新信息,公司應該重新評估他們的疫苗設計。
Saeed也是波士頓大學醫學院生物化學助理教授,他對感染冠狀病毒的人體細胞進行了實驗。他在NEIDL的一個生物安全3級(BSL-3)實驗室中分離并鑒定了那些缺失的SARS-CoV-2蛋白片段。在Broad研究所的基因測序專家、計算遺傳學家Pardis Sabeti博士和Shira Weingarten Gabbay博士與Saeed取得聯系后他才參與進來。他們希望能夠識別SARS-CoV-2的片段,這些片段能夠激活免疫系統的T細胞。
從2020年初的冠狀病毒-19大流行開始,全世界的科學家就知道了由SARS-CoV-2病毒在感染細胞中產生的29種蛋白質的身份,其中一些病毒片段現在產生了一些冠狀病毒疫苗中的抗原蛋白,如Spike蛋白。后來,科學家又發現了隱藏在病毒基因序列中的23種蛋白質;然而,這些額外蛋白質的功能至今仍是個謎。Saeed和他的合作者們的新發現出乎意料地、批判性地揭示,觸發人類免疫系統攻擊病毒的病毒蛋白片段中,有25%來自這些隱藏的病毒蛋白。
新論文的主要作者Weingarten Gabby說:“非常值得注意的是,病毒如此強大的免疫信號來自我們所忽視的區域(病毒基因序列)。這是一個驚人的提醒,好奇心驅動的研究是能夠改變疫苗和療法發展的發現的基礎。”
Sabeti補充說:“我們的發現……可以幫助開發新的疫苗,更準確地模擬我們的免疫系統對病毒的反應。”
T細胞不僅能破壞受感染的細胞,而且還能記憶病毒的標志,以便在下一次出現相同或不同的病毒變種時,它們能夠發起攻擊,更強大、更快。這是一個至關重要的優勢,因為冠狀病毒似乎延遲了細胞調用免疫幫助的能力。
Saeed解釋說:“這種病毒想盡可能長時間不被免疫系統發現。一旦被免疫系統注意到,它就會被消除,它不希望這樣。”
Saeed說,基于這一新發現,一種新的疫苗配方,加入了一些新發現的構成SARS-CoV-2病毒的內部蛋白質,將有效地刺激免疫反應,能夠對付大量新出現的冠狀病毒變種。考慮到這些變種在世界各地不斷出現的速度,一種能夠保護所有變種的疫苗將改變游戲規則。
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