新冠病毒持續(xù)變異并廣泛傳播，新變種不斷涌現(xiàn)并占據(jù)傳播優(yōu)勢(shì)，其中BA.2.86、JN.1等變種的刺突蛋白出現(xiàn)了大量氨基酸變化，引起了科學(xué)家們的高度關(guān)注，他們急于探索這些變化背后的生物學(xué)意義。

2024年7月15日，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所的高福院士團(tuán)隊(duì)在《Structure》雜志上發(fā)表了封面文章，文章標(biāo)題聚焦于近期流行的幾種奧密克戎亞變種——BA.2.86、JN.1、EG.5、EG.5.1和HV.1的刺突蛋白結(jié)構(gòu)、受體結(jié)合特性和免疫逃逸能力。研究利用了冷凍電子顯微鏡等多種技術(shù)手段，揭示了這些毒株如何與人體受體hACE2相互作用以及如何逃避免疫系統(tǒng)的識(shí)別（參見(jiàn)圖1）。

研究揭示，從BA.2演變出的兩大分支，一個(gè)包括BA.2.86、JN.1等，另一個(gè)則包含XBB、EG.5、HV.1等。前一個(gè)分支的刺突蛋白在結(jié)合或不結(jié)合hACE2時(shí)，更傾向于保持完全“開(kāi)放”的構(gòu)象。BA.2.86的刺突區(qū)域發(fā)生了15處氨基酸突變，其中9處導(dǎo)致電荷性質(zhì)改變，這成為BA.2.86及其衍生亞型如JN.1、KP.3等加強(qiáng)免疫逃逸的關(guān)鍵因素。此外，這些毒株在S蛋白上的特定位置新增了一個(gè)糖基化位點(diǎn)，影響了如S309等單克隆抗體的結(jié)合效率。

結(jié)構(gòu)分析顯示，BA.2.86的RBD中R493Q突變?cè)鰪?qiáng)了受體結(jié)合，而JN.1的L455S突變則使結(jié)合力恢復(fù)到較低的納米摩爾水平。該研究強(qiáng)調(diào)，新冠變異株在免疫逃逸能力上逐漸增強(qiáng)，而與受體的結(jié)合能力則有波動(dòng)，但維持在一個(gè)適度的范圍內(nèi)（圖2）。這提示，新冠病毒仍在不斷變異中，持續(xù)監(jiān)控主流毒株并評(píng)估它們的特性，對(duì)于科學(xué)防控、臨床治療及環(huán)境監(jiān)測(cè)具有重要意義。

該研究由李霖杰、石開(kāi)元、谷宇航共同擔(dān)任第一作者，高福院士為通訊作者。研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金等機(jī)構(gòu)的支持，結(jié)構(gòu)計(jì)算與數(shù)據(jù)分析得到了北京生命科技研究院的協(xié)助。

高福院士團(tuán)隊(duì)在冠狀病毒研究領(lǐng)域有著深厚的積累，自2012年MERS-CoV疫情以來(lái)，團(tuán)隊(duì)在解析病毒入侵機(jī)理、跨物種傳播及疫苗開(kāi)發(fā)等方面取得了多項(xiàng)重要成果。團(tuán)隊(duì)成員李霖杰，作為中國(guó)科學(xué)院大學(xué)2016級(jí)本科生，在高福院士的指導(dǎo)下，深入研究新冠及其相關(guān)冠狀病毒的跨種傳播機(jī)制，成果豐碩，其中包括在頂級(jí)科學(xué)期刊上發(fā)表多篇論文，并參與的研究項(xiàng)目被評(píng)選為年度科學(xué)進(jìn)展之一（圖3展示了高福院士與國(guó)科大本科生的合影）。

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