该研究深入分析了三剂原型灭活疫苗诱导的单克隆抗体基因特征,并与从自然感染者和接种了两剂、三剂mRNA疫苗接种者中分离的抗体进行了比较。研究结果表明,SARS-CoV-2疫苗接种者和感染者之间共享了一些由偏好性胚系基因编码的抗体。除了常见的IGHV3-53和IGHV1-58编码的公共抗体克隆,该研究还发现了一类由IGHV4-59编码的中和抗体克隆群,它们源自接种三剂灭活疫苗后快速克隆扩增的B细胞,在mRNA疫苗接种者中也观察到该克隆型。尽管该群IGHV4-59胚系抗体对SARS-CoV-2原始株表现出相似的中和活性,但对变异株,尤其是BA.1、BA.2、BA.2.12.1、BA.4/5和BA.2.75等Omicron子代病毒的中和宽度不尽相同。通过位点突变检测和功能验证,发现位于重链FR3区的N60K突变使得该谱系抗体被部分Omicron子代变异株逃逸,而重链CDR2区的S56G突变则增强了该群抗体的中和作用。
虽然体细胞高频突变对抗体亲和力成熟的重要性已被领域内熟知,但该工作为其促进抗体多样性提供了分子证据。揭示了体细胞高频突变在新冠病毒中和抗体的成熟进化过程中发挥了重要作用,尤其是可以影响其对Omicron子代变异株的中和宽度。在三针灭活疫苗诱导的IGHV4-59谱系抗体中,带有S56G突变的VacBB-639抗体可以有效中和BA.4/5变异株,表明该类抗体在未来的进化中可能会积累更多的突变来对抗新兴的SARS-CoV-2变异株。因此,未来的疫苗设计可以考虑如何诱导和促进具有该类优势突变的抗体产生。
深圳市第三人民医院(南方科技大学第二附属医院)/深圳国家感染性疾病临床医学研究中心张政教授、鞠斌特聘研究员为本文共同通讯作者,专职科研人员王苗、专职科研人员刘聪聪、博士生范晴、博士生孙岳宏为本文共同第一作者。