恢复期血清型分析是一种通过检测从已经康复的患者中收集的血清样本来研究病原体的抗原特性的方法。在这种分析中，研究人员通常使用已经康复的个体的血清，这些个体曾经感染过特定的病原体，如病毒或细菌。在血清样本中，研究人员可以检测免疫系统在感染期间产生的抗体。人们通过研究这些抗体与病原体的相互作用，可以更深入了解病原体的抗原特性和免疫应答。恢复期血清型分析对于了解疾病传播、免疫水平和疫苗研发等方面非常重要。在流行病学研究中，这种分析可以帮助确定疾病的暴发规模和传播途径。在疫苗研发中，通过检测康复者血清中的抗体水平，可以评估疫苗的免疫效果和保护能力。在对SARS-CoV-2病毒和其他冠状病毒进行研究时，恢复期血清型分析对于了解人群中抗体水平的变化、免疫耐受性和病毒变异的影响非常重要。这种分析对于应对疫情，设计有效的公共卫生措施和疫苗策略可以提供至关重要的支持。杜克-新加坡国立大学医学院的Lin-Fa Wang以及Chee Wah Tan等人于2023年7月24日在hLife杂志上发表了题为Distinctive serotypes of SARS-related coronaviruses defined by convalescent sera from unvaccinated individuals的研究论文。该研究首次从初次感染中恢复的人类血清进行血清型分析研究。研究结果表明，在针对SARS-CoV-1、Ancestral SARS-CoV-2和SARS-CoV-2 Omicron亚变种进行的三向测试中，没有显著的交叉中和作用。这些数据支持将当前已知的感染人类的SARS相关冠状病毒分为三个明确的血清型。在本研究中，研究人员选择了未接种疫苗的康复者血清样本，这些个体之前感染过各种SARS相关冠状病毒。这一选择有助于更好地了解人类感染不同病毒时这些病毒之间的抗原关系。本研究一共使用了80个血清样本，包括感染Ancestral SARS-CoV-2（以下简称 ”Ancestral” 以避免与其他SARS-CoV-2变异体混淆）、Delta、Beta、Omicron BA.1、BA.2、BA.5和SARS-CoV-1的未接种疫苗个体。来自感染Ancestral的未接种疫苗个体的血清未能中和Omicron BA.1、BA.2、BA.5或SARS-CoV-1，与Ancestral相比，50%中和抗体滴度的几何平均值（GMT50）降低了14.4至19.6倍（图2A）。研究发现来自Beta感染者的血清样本可以交叉中和Delta病毒（图2B）。值得注意的是，在一些中和抗体滴度较高的Beta感染者样本中，对Omicron BA.1和BA.2也存在一定程度的交叉中和作用（图2B）。来自Delta感染者的血清样本未能中和Beta、Omicron亚变种或SARS-CoV-1（图2C）。类似地，SARS-CoV-1感染者产生了针对SARS-CoV-1的显著高水平的中和抗体，但对Ancestral、Delta、Beta、Omicron BA.1、BA.2或BA.5未发生交叉中和作用（图2D）。
对于来自感染BA.1、BA.2或BA.5的未接种疫苗个体的血清样本，总体中和抗体水平较低，并且对Ancestral、Delta、Beta或SARS-CoV-1未发生交叉中和作用。值得注意的是，研究人员观察到Omicron亚变种之间的交叉中和作用也很有限（图2E-2G）。来自BA.1感染者的血清样本对BA.2和BA.5的GMT50中和抗体滴度分别降低了4.8倍和27.8倍（图2E）。来自BA.2感染者的血清样本对BA.1和BA.5的GMT50中和抗体滴度分别降低了2.1倍和3.8倍（图2F）。来自BA.5感染者的血清样本对BA.2的交叉中和作用较低，但对BA.1、Ancestral和SARS-CoV-1没有交叉中和作用（图2G）。根据未接种疫苗的康复者血清样本生成的抗原图谱，研究数据支持BA.1、BA.2和BA.5与SARS-CoV-1或Ancestral SARS-CoV-2在抗原上明显不同（抗原单位（AU）> 2）（图2H，2I）。这一发现与使用仓鼠抗血清所得的数据一致[1]。从抗原图谱中可观察到，Omicron BA.5在抗原上与BA.2密切相关。这一发现很重要，因为病毒的血清型分析通常基于来自自然感染的康复者血清，而不是高度免疫的疫苗接种者血清。考虑到研究中观察到的Ancestral、Alpha、Delta和Beta之间的抗原相似性（图2H，2I），这些变种应被视为属于同一血清型。另一方面，Ancestral、Omicron BA.1/BA.2/BA.5和SARS-CoV-1之间缺乏交叉中和（几何平均50%中和滴度（GMT50）< 1:100截断和/或抗原距离> 2 AU），支持将Omicron BA.1/BA.2/BA.5归类为一个独特的血清型。因此，目前的研究数据表明，能够在人类体内感染并引起疾病的不同的SARS相关冠状病毒具有明显不同的血清型。该研究使用疫苗接种者的血清样本，进一步评估不同变种（包括最新的XBB和BQ.1.1）之间的抗原距离和关系，但仅限单向分析。通过假病毒中和试验(pVNT)，研究证明接受了2-3剂辉瑞BNT162b2 mRNA疫苗的个体产生了针对Ancestral的高水平中和抗体（NAbs）。第三剂mRNA疫苗导致对于Ancestral的GMT50提高了4.2倍，并诱导了更高水平的交叉中和抗体对抗Omicron亚变种。然而，研究人员观察到疫苗接种者血清对Omicron XBB和BQ.1.1的交叉中和能力有限（图3A和3B），与Ancestral相比GMT50降低了59.8至61.8倍。值得注意的是，尽管XBB和BQ.1.1与Ancestral在进化上更为密切相关（氨基酸序列与Ancestral的相似性分别为96.7%和97.1%），但，其对于Ancestral的免疫逃逸甚至超过了SARS-CoV-1（氨基酸序列与SARS-CoV-1的相似性分别为75.0%和75.2%）。这表明最新的Omicron亚变种经历了广泛的抗原漂移（图3A和3B）。在抗原图谱中，相对于SARS-CoV-1，Omicron XBB和BQ.1.1与Ancestral更为不同（图3C和3D）。对于接受了两剂BNT162b2疫苗的个体，抗原距离为6.4-7 AU（XBB/BQ.1.1到Ancestral）相比于4.9 AU（SARS-CoV-1到Ancestral）；而对于三剂接种组，抗原距离为6 AU（XBB/BQ.1.1到Ancestral）相比于4.1 AU（SARS-CoV-1到Ancestral）（图3C、3D、4A、4B）。三剂BNT162b2疫苗减少了抗原距离，使Ancestral和Omicron BA.1/BA.2之间的抗原距离减少，但对于Omicron XBB和BQ.1.1的抗原距离减少程度较小（图4A和4B）。然而，使用接受三剂mRNA疫苗的个体的血清样本，SARS-CoV-1与Omicron BA.4.6和BA.2.75.2聚集在一起，在抗原上与Omicron XBB（2.2 AU）的关系比与Ancestral（4.1 AU）更接近（图4B）。总的来说，本研究的数据支持为SARS-CoV-1、Ancestral SARS-CoV-2和Omicron亚型分为不同的血清型。此外，未接种疫苗的Omicron感染者缺乏对Ancestral或Omicron亚型的交叉中和抗体进一步强调了对自然感染后恢复的未接种疫苗者进行疫苗接种的重要性，以增强人群的免疫力和对未来变种的准备。Ancestral、SARS-CoV-1和其他Omicron变种之间的出乎意料的抗原关系进一步突显了未来其他变种或sarbecovirus出现的风险，因为它们的进化路径可能非常复杂和难以预测。未来的研究应该进一步探索血清分型的用途，以便更好地理解这些病毒的演化，并为设计新的治疗方法和疫苗提供有用的信息。原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2949928323000068参考文献：
1. Mykytyn, A. Z. et al. Antigenic cartography of SARS-CoV-2 reveals that Omicron BA.1 and BA.2 are antigenically distinct. Sci Immunol 7, eabq4450,
doi:10.1126/sciimmunol.abq4450 (2022).
2. Simon-Loriere, E. & Schwartz, O. Towards SARS-CoV-2 serotypes? Nat Rev Microbiol20, 187-188, doi:10.1038/s41579-022-00708-x (2022).
[3] Liu, C. et al. Reduced neutralization of SARS-CoV-2 B.1.617 by vaccine and convalescent serum. Cell 184, 4220-4236 e4213, doi:10.1016/j.cell.2021.06.020(2021).
[4] Tan, C.W., Chia, W.N., Zhu, F. et al. SARS-CoV-2 Omicron variant emerged under immune selection. Nat Microbiol 7, 1756–1761 (2022). https://doi.org/10.1038/s41564-022-01246-1.
[5] Calisher, C. H. et al. Antigenic relationships between flaviviruses as determined by cross-neutralization tests with polyclonal antisera. J Gen Virol 70 ( Pt 1), 37-43,
doi:10.1099/0022-1317-70-1-37 (1989).生命科学综合交流QQ群:681341860
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