Research press release

免疫学:SARS-CoV-2の501Y.V2変異株は一部のCOVID-19患者由来の血漿と抗体による中和を回避する

Nature Medicine

Immunology: The SARS-CoV-2 501Y.V2 variant escapes neutralization by some COVID-19 donor plasma and antibodies

重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)の501Y.V2変異株(南アフリカで最初に検出された)に含まれるのと同じ変異を持つシュードウイルスを作製し、これをCOVID-19の3種類の治療抗体や回復期の患者の血漿に曝露すると中和抵抗性が見られたことが、Nature Medicine に掲載される論文で報告されている。この知見は、再感染が起こりかねないことを示しており、またSARS-CoV-2のスパイクタンパク質を標的とするワクチンが、新たに出現する変異株に対してあまり効果が上がらない可能性を示唆している。

SARS-CoV-2に感染すると中和抗体が作られ、これが数か月にわたって体内に存在して再感染から守ってくれると考えられている。このような抗体はウイルスの治療薬になる可能性があり、現在研究が進められている。しかし、SARS-CoV-2に対する抗体が新しい変異株も中和できるかどうかは、まだ明らかになっていない。

P Mooreたちは、SARS-CoV-2 501Y.V2変異株のスパイクタンパク質に見られる変異を持つシュードウイルスを使って、中和アッセイを行った。このシュードウイルスは実験室で作製され、標的細胞に1回だけ感染できるという、このようなアッセイに広く使われているタイプのものである。Mooreたちは、SARS-CoV-2 501Y.V2変異株と変異が生じていないSARS-CoV-2株を使って、3種類の抗体による中和の結果を比較し、3種類の抗体全てが元のSARS-CoV-2株は中和するが、501Y.V2変異株変異株は中和しないことを見いだした。さらに、44人の患者(重症のCOVID-19で入院した患者も含まれる)由来の回復期血漿による中和を調べたところ、血漿の中和活性は501Y.V2変異株では大幅に低下し、ほぼ半数の検体では全く認められなかったが、重篤な症状が見られた患者由来の3つの検体だけが高い中和活性を示すことが分かった。中和活性が見られなかった抗体も変異株のスパイクには結合するので、中和とは異なった様式で防御作用に役立っているのかもしれない。

研究をさらに進める必要はあるが、これらの知見は、変異に迅速に適応できるワクチン設計システムが緊急に必要なことを明確に示しており、また今後の治療に組み込めるようにもっと安定したウイルス標的を見つける必要があると、著者たちは述べている。

A laboratory-developed pseudovirus containing the mutations found in the SARS-CoV-2 501Y.V2 variant (first detected in South Africa) was resistant to neutralization when exposed to three types of COVID-19 therapeutic antibodies or convalescent plasma, according to a paper published in Nature Medicine. These findings raise the possibility of reinfection and suggest that vaccines that target the SARS-CoV-2 spike may not be as effective against emerging variants of the virus.

People infected with SARS-CoV-2 develop neutralizing antibodies that can persist for months and can protect a person from reinfection. These antibodies are also being pursued as potential therapeutic treatments for the virus. However, whether antibodies to SARS-CoV-2 can neutralize new variant strains has remained unclear.

Penny Moore and colleagues used a pseudovirus neutralization assay — a laboratory-generated single entry virus routinely used for such assays — that contained the mutations found in the viral spike protein of the SARS-CoV-2 501Y.V2 variant. They then compared neutralization of 501Y.V and the original lineage by three classes of antibodies and found that all three classes of antibodies neutralized the original lineage but not the 501Y.V2 variant. Next, the authors tested neutralization by convalescent plasma derived from 44 patients, including people hospitalized with severe COVID-19. There was a substantial loss of neutralizing activity in the samples assessed against the 501Y.V2 variant, and nearly half of the samples showed no detectable neutralization activity. Only three samples — from patients with severe symptoms — showed high levels of neutralization activity. Despite the lack of neutralization, these antibodies still bound to the variant spike, which suggests that they may help to provide protection in a different way.

Although further research is needed, these findings demonstrate the urgent demand for rapidly adaptable vaccine design platforms, and the need to identify more-stable viral targets to incorporate into future therapies, argue the authors.

The full paper is available at: https://www.nature.com/articles/s41591-021-01285-x

doi: 10.1038/s41591-021-01285-x

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