2024年2月5日，华中科技大学nb88新博唯一官网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nb88新博唯一官网病原生物学系范雄林教授为通讯作者。