2024年2月5日，华中科技大学基础医学院病原生物学系范雄林教授课题组在国际知名杂志Journal of Medical Virology上在线发表题为《T细胞表位全景图显示SARS-CoV-2变异株刺突蛋白逃避细胞免疫的热点突变》（Landscape of T cell epitopes displays hot mutations of SARS-CoV-2 variant spikes evading cellular immunity）的研究论文，文章揭示了SARS-CoV-2刺突（S）蛋白的T细胞表位全景图以及不同变异株参与逃逸细胞免疫的热点突变。

尽管WHO宣布新冠肺炎（COVID-19）大流行已经结束，但SARS-CoV-2感染仍然是一个重大公共卫生问题。SARS-CoV-2不断进化，受关注的变异株（VOCs）持续出现，如Alpha、Beta、Gamma、Delta、Omicron及其亚谱系。已知既往感染或免疫可诱导不同程度的针对S蛋白的中和抗体（nAb）反应。新出现的变异株因基因突变所致的抗原漂移，可逃逸已建立的nAb反应，从而导致突破性感染的发生。但是，大量研究表明接种疫苗可显著降低由COVID-19引起的住院率、重症率和死亡率。机制上来说，主要是因为接种不同类型SARS-CoV-2疫苗的个体，可产生以S蛋白特异性的、分泌IFN-γ或TNF-α等细胞因子的CD4+和CD8+ T细胞免疫反应。有意思的是，新出现的SARS-CoV-2变异株存在逃逸细胞免疫的现象，且与病毒传播和增加疾病严重程度有关。但是，关于SARS-CoV-2 S蛋白突变在T细胞表位上的作用仍未可知。

在本研究中，课题组首先基于SARS-CoV-2原型株（PS）和VOCs构建编码S蛋白的DNA疫苗，然后免疫接种小鼠。合成覆盖全长S蛋白的、长度为12个氨基酸（重复6个氨基酸）的T细胞表位肽，并用来刺激DNA疫苗接种小鼠的脾细胞。利用细胞内细胞因子染色（ICS）和流式细胞术（FACS），绘制SARS-CoV-2 S蛋白的T细胞表位全景图。采用IFN-γ酶联免疫斑点法（Elispot）分别测定PS和VOCs对SARS-CoV-2 S蛋白的交叉T细胞反应。

通过一系列的研究，结果表明Delta和Omicron BA.1DNA免疫小鼠诱导产生了针对所有测试的变异株S蛋白的、广泛交叉的T细胞反应。更重要的是，首次发现VOCs S蛋白上已经至少有30个热点突变能够逃避T细胞免疫，仅少部分NTD区和C末端仍保留有T细胞表位。本研究发现为设计和研发疫苗，以应对当前以及未来SARS-CoV-2变异株的流行提供了科学依据。

图：DNA疫苗构建、S蛋白多肽合成及小鼠免疫和分析技术流程图

这项工作得到了国家重点研发计划（2021YFC2600200）和武汉市科技局应用基础研究重点项目（200206012218）等项目的资助。博士研究生甘梦泽、硕士研究生曹金戈和张岩砥博士为文章的共同第一作者，华中科技大学基础医学院病原生物学系范雄林教授为通讯作者。