Science：为什么像SARS-CoV-2这样的病毒可以再次感染宿主，逃避免疫反应

人体能够产生大量多样的抗体，就像免疫系统的Y型嗅探犬一样，能够发现并标记外来入侵者。根据布里格姆妇女医院的研究人员领导的一项新研究，尽管我们有能力制造出一系列针对病毒的抗体，但人类会一次又一次地制造出针对相同病毒区域的抗体，这些“公共表位”意味着新抗体的产生绝不是随机的，病毒可能会使一个氨基酸突变，重新感染先前免疫的宿主群体。

该团队的研究结果发表在《科学》杂志上，对我们对免疫和公共健康的理解具有意义。

Brigham和HMS遗传学教授、通讯作者Stephen J. Elledge博士说:“我们的研究可能有助于解释我们在COVID-19大流行期间看到的许多模式，特别是在再次感染方面。”“我们的发现可能有助于为免疫预测提供信息，并可能改变人们对免疫策略的思考方式"。

在该团队的研究之前，有迹象表明，但没有明确的证据，人类的免疫系统并不是随机地针对病毒蛋白质的位点。在一些单独的例子中，研究人员发现个体之间反复出现抗体反应——人们重新产生抗体，以锁定相同的病毒蛋白质位置(称为表位)。但Elledge及其同事的研究有助于解释这种现象的程度和潜在机制。

该团队使用了Elledge实验室在2015年开发的一种名为VirScan的工具，该工具可以检测数千个病毒表位(抗体识别和结合的病毒上的位点)，并从一滴血中提供一个人的免疫历史的快照。在这项新研究中，研究人员使用VirScan分析了来自美国、秘鲁和法国参与者的569份血液样本。他们发现，识别公共表位(抗体反复靶向的病毒区域)是人类抗体反应的一个普遍特征。该团队绘制了376个这些常见的靶向表位，准确地揭示了抗体与靶标结合的位置。研究小组发现，抗体通过种系编码的氨基酸结合(GRAB)基序识别公共表位，这些基序是抗体中特别擅长挑选特定氨基酸的区域。因此，人类抗体不是随机选择一个目标，而是倾向于集中在这些氨基酸可以结合的区域，从而反复结合相同的点。

少量的突变可以帮助病毒避免被这些共享抗体检测到，使病毒重新感染先前免疫的人群。

文章一作作者Ellen L. Shrock博士说:“我们在免疫系统中发现了一种潜在的结构，它会导致人们，无论他们生活在世界上哪个地方，产生基本上相同的抗体，让病毒能够避开极少数的目标，从而重新感染人们，并继续扩大和进一步进化。”

有趣的是，研究小组注意到，非人类物种产生的抗体可以识别与人类识别的不同的公共表位。而且，虽然一个人更有可能产生针对公共表位的抗体，但有些人确实会产生更罕见的抗体，这可能更有效地保护他们免受再次感染。这些见解可能对开发针对COVID-19的治疗方法(如单克隆抗体)以及疫苗设计产生重要影响。

Elledge说:“更独特的抗体可能更难逃避，在我们考虑设计更好的治疗方法和疫苗时，这一点很重要。”

文章标题

Germline-encoded amino acid-binding motifs drive immunodominant public antibody responses