在最近发表在PNAS杂志上的一篇文章中，研究人员调查了严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2(SARS-CoV-2)及其相关变体(VOC)，尤其是Omicron，是否已经进化为逃避CD8+T细胞介导的类似免疫这些VOC如何在刺突(S)蛋白内发生突变以抵抗中和抗体(nAb)。为此，他们寻求在体外和体内抑制SARS-CoV-2感染细胞中主要组织相容性复合体I类(MHC-I)上调的证据。

SARSCoV2Omicron亚变体如何进化以逃避宿主T细胞免疫

有效

MHC-I呈递用于CD8+细胞毒性T淋巴细胞(CTL)激活的病毒抗原。激活后，这些细胞会杀死并消除整个人体中被病毒感染的细胞。

几种病毒已经发展出抑制MHC-I加工的能力。例如，SARS-CoV-2使用其开放阅读框8(ORF8)蛋白自噬降解MHC-I分子并逃避CTL监视。

在2019年冠状病毒病(COVID-19)大流行的头三个月内进行的几项研究报告称，SARS-CoV-2迅速进化了其ORF8基因。迄今为止，尚不清楚这种进化是否增强了SARS-CoV-2关闭MHC-I并随后逃避先前感染或COVID-19疫苗接种赋予的抗原特异性记忆CD8+T细胞免疫的能力。

关于研究

在本研究中，研究人员分析了SARS-CoV-2Alpha、Beta、Gamma和DeltaVOC以及三种感兴趣的变体(VOI)的潜力，包括EpsilonB.1.427/B.1.429和Iota/B.1.526，下调MHC-I通路。

从各种来源下载了多达965个前Omicron和其他SARS-CoV-2谱系序列，例如全球共享所有流感数据倡议(GISAID)数据库。进行了ORF8氨基酸序列比对，以确定SARS-CoV-2变体中导致MHC-I调节差异的任何非同义突变。

使用基于标准聚合酶链反应(PCR)的诱变方法生成了七个SARS-CoV-2包膜(E)、膜(M)和ORF8表达突变体。这些突变体用于确定变异特异性突变是否改变了SARS-CoV-2ORF8蛋白的MHC-I下调能力。

Calu-3和HEK293T细胞用于评估感染两天后SARS-CoV-2感染对MHC-I表达的影响。对于体内研究，雄性C57BL6小鼠鼻内感染了1×105个斑块形成单位(PFU)的SARS-CoV-2或甲型流感病毒/波多黎各/8/34。

研究结果

祖先的SARS-CoV-2菌株强烈抑制MHC-I表面表达，而Omicron之前的VOC仅在一定程度上进化以调节MHC-I通路。虽然所有SARS-CoV-2变体都具有抑制MHC-I表达的潜力，但Omicron亚变体由于其E蛋白中的T9I突变而具有最高的抑制表面MHC-I表达的能力。

16个SARS-CoV-2变体中的八个非同义突变和两个缺失与MHC-I对ORF8的调节有关。此外，发现OmicronB.1.1.7亚变体Q27位置的过早终止密码子会截断ORF8的长度并可能改变其功能。这些突变或缺失在病毒谱系中均不保守，因此表明这些变异特异性突变是在SARS-CoV-2进化过程中独立获得的。

在SARS-CoV-2感染的细胞中，MHC-I上调被完全关闭，因此表明SARS-CoV-2病毒蛋白强烈抑制细胞内的MHC-I上调。相比之下，流感病毒感染在体外显着上调MHC-I表达。

结论

SARS-CoV-2使用多种策略来抑制MHC-I表达。此外，发现SARS-CoV-2对MHC-I的下调会损害CTL对受感染细胞的识别以杀死和启动CD8+T细胞。

有趣的是，SARS-CoV-2祖先毒株完全具备逃避CD8+T细胞介导免疫的能力。因此，该菌株没有进化压力来优化MHC-I表达的下调，而它在进化和逃避nAb诱导或I型干扰素诱导的免疫方面承受更大的压力。

SARS-CoV-2对MHC-I的逃避仍然是对抗宿主免疫的重要病毒策略，并为SARS-CoV-2的发病机制和进化提供了重要的见解。这些发现可能有助于预测发现基于CD8T细胞的COVID-19疗法的挑战。

除了逃避nAb和具有更高的传递性(这可能是由于它们的S蛋白发生了严重突变)之外，所有Omicron亚变体都优化了对T细胞识别的逃避。尽管部分地，这种特性允许这些突变菌株引起突破性感染和再感染，即使在大量接种疫苗的人群中也是如此。然而，Omicron变体增强MHC-I抑制的后果仍不清楚。