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Nature:陈大元等人发现Omicron致病性下降的原因,为疫苗和药物开发提供新思路

2023/2/1 9:28:39  阅读:135 发布者:

来源丨医诺维

新冠大流行以来,经过三年的感染、封锁和疫苗接种,我们对新冠病毒(SARS-CoV-2)了解了很多,但又不够了解。例如,为什么有些突变株会更弱?为什么Omicron传播速度这么快,致病性下降?新的突变株是让我们面临新的风险,还是让我们更接近大流行的结束?是否能够开发出更有效的疫苗?

2023111日,美国波士顿大学、哈佛医学院、威斯康星大学的研究人员在 Nature 期刊发表了题为:Spike and nsp6 are key determinants of SARS-CoV-2 Omicron BA.1 attenuation 的研究论文。

该研究发现了Omicron的弱点,表明NSP6蛋白突变是Omicron致病性较弱的重要原因,而刺突蛋白对Omicron的较低致病性的贡献微乎其微,这项研究开辟了一条消灭COVID-19的新途径,为未来新冠疫苗和治疗提供了新思路。研究团队表示,知道如何削弱病毒,就能更好地对抗它。

202210月,美国波士顿大学的 Mohsan Saeed 团队在预印本bioRxiv发表论文,将Omicron与新冠病毒原始毒株结合,创造了一种新型新冠病毒,能够杀死80%感染小鼠。这项研究成果被部分媒体歪曲报道后,在全球范围内引发广泛争议。

波士顿大学表示这些报道是“虚假和不准确的”,首先,这项研究并非功能增益研究,也就是并没有放大新冠原始毒株的危险性,实际上是降低了病毒复制的危险性。其次,这些报道歪曲了这项研究的目的,这项研究是为了确定新冠病毒的传播性和致病性的主要决定因素,从而开发更好、更有针对性的治疗方法,以对抗新冠疫情。

而这篇 Nature 论文,就是建立在上述预印本论文的基础上。

一直以来,多数研究都集中在新冠病毒的刺突蛋白(S蛋白)上,而非刺突蛋白部分一直没有得到充分研究。例如,尽管Omicron BA.5BA.4两个突变株共享相同的刺突序列,但不清楚为什么BA.5更易传播。

在该研究中,研究团队将Omicron的刺突蛋白表达到原始毒株上,用原始毒株作为骨架,使用Omicron BA.1 刺突蛋白基因,构建了一种新型嵌合毒株——Omi-S。研究团队分析了Omi-S、原始毒株和Omicron的感染能力和致死率。

假如刺突蛋白是Omicron致病性减弱的原因,那么Omi-SOmicron病毒应该会引起类似的轻微疾病。

然而,研究发现,在感染能力方面,Omi-S的感染能力弱于原始毒株,但是其病毒滴度明显高于Omicron

此外,在实验小鼠模型中分析发现,Omicron只会导致小鼠出现轻微症状,而不会致死,Omi-S则会让小鼠的死亡率高达80%,然而,感染原始毒株的小鼠死亡率高达100%

这意味着,刺突蛋白对Omicron的致病能力影响很小。

在确定了刺突蛋白不是降低Omicron致病性的唯一因素后,研究团队发现了一种不同的蛋白质:非结构蛋白6NSP6)。

实际上,除了刺突蛋白以外,新冠病毒还包括一些其他的分子组成,共同完成感染的过程。而这种非结构蛋白NSP6,它的工作是促进受感染细胞中某些膜囊泡的形成,这些膜囊泡充当病毒基因组扩增的工厂。

进一步,研究团队又将OmicronNSP6蛋白添加到Omi-S的嵌合病毒上,组成Omi-S plus NSP6病毒,又一次进行了实验验证。

研究发现,Omi-S plus NSP6病毒复制明显减少,感染动力学与Omicron相似。

小鼠实验表明,与Omi-S相比,Omi-S plus NSP6病毒较弱,受感染小鼠肺部支气管感染减少。

研究团队表示,NSP6蛋白还与炎症有关,当人们感染新冠时,肺部会出现炎症,导致肺炎和急性呼吸窘迫综合征,而NSP6似乎在其中发挥了作用。

至此,该研究发现了Omicron致病性较弱的原因。

研究团队表示,这一发现令人兴奋,开辟了一条消灭COVID-19的新途径。

综上,该研究通过交换具有不同毒力的两种变体之间的遗传特征,发现了新冠致病性的关键成分,这项研究至关重要,不仅发现了Omicron致病性较弱的原因,而且还强调了NSP6蛋白作为治疗靶标的潜力。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-023-05697-2

转自:“生物世界”微信公众号

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