亲爱的编辑,gydF4y2Ba

自2019年12月下旬由SARS-CoV-2引起的2019冠状病毒病(COVID-19)在武汉爆发以来，全球范围内爆发了一场大流行，不同地区出现了一系列病毒变体。2021年11月，在南非发现了一种名为Omicron (BA.1)的变异，该变异在病毒表面的刺突蛋白上有30多个突变，由于其传播性和免疫逃逸能力的增强，该变异迅速在全球占主导地位gydF4y2Ba1gydF4y2Ba．此后，出现了几个欧米克隆子系，包括取代了BA.1的BA.2，以及BA.1.1、BA.3和BA.4/5gydF4y2Ba2gydF4y2Ba，gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba4gydF4y2Ba．最近，在多个国家发现了与BA.2相关的三种新变异，BA.2.11、BA.2.12.1和BA.2.13(本文其余部分称为BA.2亚变异体)，与BA.2刺突受体结合域(Spike receptor binding domain, RBD)相比，它们包含L452R、L452Q或L452M的单一突变(gydF4y2Bahttps://www.who.int/activities/tracking-SARS-CoV-2-variantsgydF4y2Ba)(补充图:gydF4y2BaS1gydF4y2Ba）.最早在纽约发现的BA.2.12.1在美国占主导地位，截至2022年5月25日，占SARS-CoV-2分离株的58%左右gydF4y2Ba5gydF4y2Ba．虽然L452R存在于Delta和Kappa变体中，L452Q存在于Lambda变体中，但L452M是新的。在这里，我们评估了BA.2亚变体的受体结合能力，报道了BA.2.12.1 RBD的晶体结构，并显示了与BA.2相比，这些新变体对血清样本和单克隆抗体(mab)的不同敏感性，为未来的疫苗设计提供了见解。gydF4y2Ba

考虑到残基452侧链的物理化学性质，BA.2.13应该是一个相对温和的变化;从L到M会增加侧链的长度，但它仍然是疏水的。BA.2.12.1中的L到Q引入了一些极性特征，而BA.2.11是最激进的，L到R引入了一个大的碱性氨基酸。gydF4y2Ba

为了评估亚变体对免疫血清中和的敏感性，我们使用一系列血清样本对表达BA.2.11、BA.2.12和BA.2.13 Spike基因的假型慢病毒进行了中和试验(中和曲线见补充图)。gydF4y2BaS1gydF4y2Ba;补充表中样本捐献者的特征gydF4y2BaS1gydF4y2Ba）.首先，我们观察了在第三剂牛津-阿斯利康疫苗AZD1222 (gydF4y2BangydF4y2Ba= 41)或辉瑞- biontech疫苗BNT162b2 (gydF4y2BangydF4y2Ba= 18)。与ba2相比，中和效价未见明显下降;事实上，尽管预计L452M突变的影响不大，BA.2.13却显示出显著的增加(1.6倍)。gydF4y2BaPgydF4y2Ba< 0.0001)。gydF4y2Ba1gydF4y2Bab).这与最近的一份报告相反gydF4y2Ba4gydF4y2Ba从三剂疫苗接种者(在第三剂灭活疫苗CoronaVac或两剂CoronaVac后注射ZF2001加强剂后4周)收集的血清显示BA.2.12.1和BA.2.13的中和效价显著降低(BA.2.11未检测)。与BA.2一样，BA.3的中和谱与BA.2亚变体的中和谱没有显著差异，而BA.4的滴度则明显较低，这是由于前面描述的额外的F486V突变gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

图1:通过假病毒中和试验、SPR和结构分析表征BA.2.11、BA.2.12.1和BA.2.13。gydF4y2Ba
图1gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba，gydF4y2BabgydF4y2Ba集成电路gydF4y2Ba50gydF4y2Ba使用第三剂疫苗接种后4周获得的血清检测指定病毒的数值(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba阿斯利康AZD1222 (gydF4y2BangydF4y2Ba= 41),gydF4y2BabgydF4y2Ba辉瑞BNT162b2 (gydF4y2BangydF4y2Ba= 18)。gydF4y2BacgydF4y2Ba突破BA.1感染的接种志愿者血清中和效价。与先前报道的Victoria (SARS-CoV-2/human/AUS/VIC01/2020)、BA.1、BA.1.1、BA.2、BA.3和BA.4/5的中和效价进行比较gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba．几何平均滴度显示在每一列的上方。采用Wilcoxon配对对带符号秩检验，双尾检验gydF4y2BaPgydF4y2Ba值计算。gydF4y2BadgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaggydF4y2BaSPR传感器图(红色:实验结合曲线;黑色:拟合曲线)显示ACE2结合BA.2.11的RBD (gydF4y2BadgydF4y2Ba)， ba.2.12.1 (gydF4y2BaegydF4y2Ba)， ba.2.13 (gydF4y2BafgydF4y2Ba)，而与BA.2 RBD (gydF4y2BaggydF4y2Ba)(所示动力学数据)。BA.2 RBD的数据已在之前报道过gydF4y2Ba2gydF4y2Ba．gydF4y2BahgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BangydF4y2BaBA.2.12.1 RBD/ β -27/NbC1配合物的晶体结构。Cα与RBD(灰色)，β -27 HC(红色)和LC(蓝色)以及NbC1(黄色)有关。L452Q、F486和Q493R的Cαs (BA.2中的L、F和R, BA.4/5中的R、V和Q)分别表示为球体(gydF4y2BahgydF4y2Ba）.BA.2.12.1 RBD/ β -27/NbC1 (RBD为表面表示，HC红和LC蓝)、BA.4/5 RBD/ β -27/NbC1(青色，PDB 7ZXU)和Beta RBD/ β -27(绿色，PDB 7PS1)配合物(RBD为叠加)之间β -27结合模式的比较。除了RBD的柔性N端和c端区域外，RBD的Fab HC、α2螺旋、371-375环和G446环的N端和CDR-H1也存在显著差异。CDR-L3在BA.4/5 RBD复合物中有两种构象，在其他复合物中有一种构象(gydF4y2Ba我gydF4y2Ba）.与RBD残基486接触的HC n端和CDR-H1在β和BA.4/5 RBD复合物中存在差异，后者含有F486V突变。差异可能是由对称相关的C1纳米体的接触引起的，显示为灰色键(gydF4y2BajgydF4y2Ba）.BA.4/5 RBD中G446回路的结构差异是由晶体接触引起的(gydF4y2BakgydF4y2Ba）.BA.2.12.1和BA.4/5 rbd中携带S371F、S373P和S375F突变的371-375环通过与NbC1 CDR-H3相互作用而稳定(gydF4y2BalgydF4y2Ba）.BA.2.12.1(灰色)，BA.2(绿色，pdb7zf9)和BA.4/5(青色)rbd (gydF4y2Ba米gydF4y2Ba）.452突变不会引起显著的局部结构改变。BA.4/5中的R452有两种构象(gydF4y2BangydF4y2Ba）.gydF4y2Ba

全尺寸图像gydF4y2Ba

接下来，我们检查了从感染BA.1的疫苗接种者收集的血清样本的中和谱。样品(gydF4y2BangydF4y2Ba= 14)在症状出现后≥28天(中位38天)服用;所有恢复期个体在感染BA.1之前都接种了两剂疫苗，其中4人在感染BA.1之后和采集样本之前接种了第三剂疫苗(补充表)gydF4y2BaS1gydF4y2Ba）.与BA.2相比，三种亚变异的中和效价均显著降低，其中BA.2.11的降低幅度最大(1.6倍)。gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.0067)，其次是BA.2.12.1(1.4倍;gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.0085)和BA.2.13(1.2倍，gydF4y2BaPgydF4y2Ba= 0.0085)。gydF4y2Ba1 cgydF4y2Ba）.总之，这些观察结果表明，与BA.2相比，其亚变体在最近接种了三剂AZD1222或BNT162b2的个体中没有表现出更强的体液免疫逃逸。然而，对于BA.1突破感染的疫苗接种者，无论他们接种的是哪种类型的疫苗，BA.2变体都更有能力逃避体液反应，尽管会诱导对所有相关变体具有高滴度的广泛中和抗体反应gydF4y2Ba2gydF4y2Ba．这可能表明在突破感染的高背景下，BA.2及其亚变异体的选择压力不同。由于抗体滴度在较长的时间点自然下降，因此BA.1突破感染的人预计更容易再次感染BA.2亚变体。gydF4y2Ba

为了进一步阐明BA.2及其亚变体之间的差异反应，我们对一组从BA.1突破感染病例中产生的强效人单克隆抗体(mab)进行了假病毒检测gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(补充图。gydF4y2BaS2gydF4y2Ba和表gydF4y2BaS2gydF4y2Ba）.与结构推断和血清中和结果一致，BA.2.11的单抗中和效价下降幅度最大，其次是BA.2.12.1和BA.2.13。BA.2.11中和完全敲除了5/27单克隆抗体(Omi-06、Omi-24、Omi-30、Omi-31和Omi-34)。在之前的一项研究中gydF4y2Ba2gydF4y2Ba，我们报道了Omi-06 (IGHV4-4单抗)与Omi-24/30/31/34 (IGHV1-69单抗)具有相似的结合足迹，后者位于残基452附近。这就解释了为什么这5个单抗对携带相同L452R突变的Delta和BA.2.11具有相似的敏感性。同一组单克隆抗体对BA.2.12.1的中和活性也有不同程度的降低，而对BA.2.13的中和活性基本不变。其中Omi-06属于IGVH4-4家族，其余属于IGVH1-69家族。事实上，先前的结构研究预测了Omi-06和Omi-31对Delta的L452R突变敏感gydF4y2Ba2gydF4y2Ba．为了证实所观察到的差异中和效应直接归因于RBD结合的变化，我们使用表面等离子体共振(SPR)来比较BA.2和BA.2.12.1 RBD的结合行为，以Omi-06和Omi-31为例。正如预期的那样，亲和性降低了，对于Omi-06, BA.2.12.1 RBD的结合比BA.2弱15倍，令人惊讶的是，BA.2.12.1 RBD与Omi-31的结合弱约1300倍。gydF4y2BaS3gydF4y2Ba）.gydF4y2Ba

为了评估BA.2亚变异体的传播率可能发生的变化，我们进行了SPR实验来分析它们与ACE2的RBD结合(图2)。gydF4y2Ba1 dgydF4y2Ba）.三种RBD变体对ACE2的亲和力约为3 nM，略高于BA.2 RBD (gydF4y2BaKgydF4y2BaDgydF4y2Ba= 4 nM)，如先前报道gydF4y2Ba2gydF4y2Ba．ACE2/RBD复合物的建模表明，这可能是由于亮氨酸452突变导致ACE2和RBD之间的互补性略有改善。目前尚不清楚这些亲和力的微小变化是否会影响遗传性。gydF4y2Ba

为了验证结构推断，我们确定了BA.2.12.1 RBD在2.38 Å的结构(补充表)gydF4y2BaS3gydF4y2Ba)与纳米体NbC1的三元配合物gydF4y2Ba6gydF4y2Ba它在远离ACE结合位点的保守区域和中和mAb β -27的Fab之间相互作用gydF4y2Ba7gydF4y2Ba属于公共抗体IGHV3-53家族，如预期的那样，它结合在RBD的颈部后部，重叠ACE2结合位点(图2)。gydF4y2Ba1 h ngydF4y2Ba）.结构差异主要局限于残基452侧链(RBD Cα位置的RMSD vs BA.2 [PDB:7ZF7]: 0.8 Å)。gydF4y2Ba

总之，我们发现新出现的BA.2变异中的Spike突变可能使其比BA.2更具传染性。然而，与BA.2相比，在接受三剂牛津-阿斯利康或辉瑞- biontech BNT162b2疫苗的健康疫苗接种者中，它们似乎没有获得更大的体液免疫逃逸。这一结果与接受三剂冠状病毒疫苗的疫苗接种者不同，他们的中和效价显著降低。与BA.2相比，AZD1222的BA.2.13中和效价出现了令人惊讶且无法解释的增加gydF4y2Ba4gydF4y2Ba．然而，无论接种哪种类型的疫苗，经历过BA.1突破性感染的疫苗接种者的中和效价都显著降低，部分原因可能是IGVH1-69家族抗体的中和活性部分或完全被敲除，其中许多抗体对RBD的亮氨酸452突变敏感。这表明持续进化的Omicron亚系能够逃避BA.1介导的免疫应答，这意味着BA.1 Spike或RBD可能并不比祖先武汉毒株更好地用于开发下一代SARS-CoV-2疫苗。gydF4y2Ba