2024年2月5日，華中科技大學88858cc永利官网病原生物學系範雄林教授課題組在國際知名雜志Journal of Medical Virology上在線發表題為《T細胞表位全景圖顯示SARS-CoV-2變異株刺突蛋白逃避細胞免疫的熱點突變》（Landscape of T cell epitopes displays hot mutations of SARS-CoV-2 variant spikes evading cellular immunity）的研究論文，文章揭示了SARS-CoV-2刺突（S）蛋白的T細胞表位全景圖以及不同變異株參與逃逸細胞免疫的熱點突變。

盡管WHO宣布新冠肺炎（COVID-19）大流行已經結束，但SARS-CoV-2感染仍然是一個重大公共衛生問題。SARS-CoV-2不斷進化，受關注的變異株（VOCs）持續出現，如Alpha、Beta、Gamma、Delta、Omicron及其亞譜系。已知既往感染或免疫可誘導不同程度的針對S蛋白的中和抗體（nAb）反應。新出現的變異株因基因突變所緻的抗原漂移，可逃逸已建立的nAb反應，從而導緻突破性感染的發生。但是，大量研究表明接種疫苗可顯著降低由COVID-19引起的住院率、重症率和死亡率。機制上來說，主要是因為接種不同類型SARS-CoV-2疫苗的個體，可産生以S蛋白特異性的、分泌IFN-γ或TNF-α等細胞因子的CD4+和CD8+ T細胞免疫反應。有意思的是，新出現的SARS-CoV-2變異株存在逃逸細胞免疫的現象，且與病毒傳播和增加疾病嚴重程度有關。但是，關于SARS-CoV-2 S蛋白突變在T細胞表位上的作用仍未可知。

在本研究中，課題組首先基于SARS-CoV-2原型株（PS）和VOCs構建編碼S蛋白的DNA疫苗，然後免疫接種小鼠。合成覆蓋全長S蛋白的、長度為12個氨基酸（重複6個氨基酸）的T細胞表位肽，并用來刺激DNA疫苗接種小鼠的脾細胞。利用細胞内細胞因子染色（ICS）和流式細胞術（FACS），繪制SARS-CoV-2 S蛋白的T細胞表位全景圖。采用IFN-γ酶聯免疫斑點法（Elispot）分别測定PS和VOCs對SARS-CoV-2 S蛋白的交叉T細胞反應。

通過一系列的研究，結果表明Delta和Omicron BA.1DNA免疫小鼠誘導産生了針對所有測試的變異株S蛋白的、廣泛交叉的T細胞反應。更重要的是，首次發現VOCs S蛋白上已經至少有30個熱點突變能夠逃避T細胞免疫，僅少部分NTD區和C末端仍保留有T細胞表位。本研究發現為設計和研發疫苗，以應對當前以及未來SARS-CoV-2變異株的流行提供了科學依據。

圖：DNA疫苗構建、S蛋白多肽合成及小鼠免疫和分析技術流程圖

這項工作得到了國家重點研發計劃（2021YFC2600200）和武漢市科技局應用基礎研究重點項目（200206012218）等項目的資助。博士研究生甘夢澤、碩士研究生曹金戈和張岩砥博士為文章的共同第一作者，華中科技大學88858cc永利官网病原生物學系範雄林教授為通訊作者。