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新冠病毒逃避免疫系統關鍵機制揭示

12 月 13 日訊息,隨著各種新冠變異毒株的出現,科學家們已經可以預測到它們接下來的變異方向 —— 免疫逃逸。

例如前段時間出現的 Delta 變種,以及最近出現的 Omicron 變種,無不體現出高強的免疫逃逸能力。感染過新冠,或是接種過疫苗,都無法保證人們不會重複感染。

相對於 Alpha、Beta 和 Gamma 這類只是增強傳播性的,無疑是技能點加在“免疫逃逸”樹上的這類變種更難纏。

瞭解到,根據《自然・通訊》雜誌上週發表的一篇論文,來自美國得克薩斯 A&M 大學醫學院和日本北海道大學的研究人員最近發現了一個主要機制,解釋了 SARS-CoV-2 如何能從免疫系統中逃脫並在人體內複製。

“我們發現,新冠病毒攜帶了一種抑制基因,它可以抑制免疫系統中的一種人類基因,而這種基因對摧毀受感染的細胞至關重要。”該論文的主要作者小林浩一教授如此解釋。

▲ 免疫反應基因 NLRC5(紅紫色)的表達在 SARS-CoV-2(綠色)感染的細胞中受到抑制(照片:Ji-Seung Yoo、小林浩一)

MHC(主要組織相容性複合體)I 類分子是人體針對病毒進行免疫的核心武器。當病毒感染細胞時,細胞會促進病毒抗原在受感染細胞表面的表達,引起稱為細胞毒性 T 細胞的免疫細胞的注意。這些免疫細胞歸零並使受感染的細胞連帶著病毒一同摧毀。

除了分析 COVID-19 患者的基因表達外,研究小組還用 SARS-CoV-2 病毒感染人類細胞系以驗證他們的發現。

結果表明,來自 SARS-CoV-2 病毒的一種名為 ORF 6 的蛋白質抑制了一種名為 NLRC5 的宿主細胞蛋白質,該蛋白質負責啟用 MHC I 類通路。

研究表明,這以兩種方式發生。ORF6 阻礙細胞訊號傳導,從而關閉 NLRC5 的表達。ORF6 也阻止了 NLRC5 的功能。

SARS-CoV-2 通過 MHC-I 表達受損而逃避細胞毒性 T 細胞的免疫反應,這是由降低 NLRC5 的數量和功能引起的(Baohui Zhu,Koichi Kobayashi)。

已知其他傳染性病毒,包括 HIV 和 MERS,也靶向 MHC I 類途徑。研究人員認為 SARS-CoV-2 可能也是如此,但這項研究是人類首次解開這一機制的研究。

“如果沒有啟用 MHC I 類通路,受感染細胞中的病毒基本上就不會被免疫系統發現。這有助於解釋為什麼 SARS-CoV-2 病毒會持續存在於體內,以及為什麼它會不斷感染他人,從而導致新冠疫情大流行,”小林說。

進一步的研究可以幫助找到和測試阻斷 ORF6 病毒蛋白活性的藥物,以恢復宿主細胞啟用主要組織相容性複合體的能力。如果成功,此類藥物可以鼓勵宿主免疫系統清除病毒本身,從而有效增強免疫反應。