免疫逃逸和ACE2结合亲和力驱动新冠病毒进化
自2019年末首次发明新冠病毒（SARS-CoV-2）以来，病毒一直在不绝爆发突变，形成了包括德尔塔（Delta）和奥密克戎（Omicron）在内的一系列突变株。在这些变异株的基因组中，泛起了许多可以影响病毒流传力或免疫逃逸力的功效性突变。近期研究发明，病毒S基因上的某些突变的爆发与免疫压力相关，但关于新冠病毒进化的整体轨迹以及免疫压力对病毒进化的具体孝敬仍不清楚。
7月14日，pg电子官网（国家生物信息中心）李明锟团队与北京大学、昌平实验室曹云龙团队相助，在《自然生态与进化》（Nature Ecology & Evolution）期刊上宣布了题为Immune evasion and ACE2 binding affinity contribute to SARS-CoV-2 evolution 的研究论文。该研究剖析了新冠病毒在进化历程中依赖的两种驱动力，即抗体免疫逃逸力和血管紧张素转化酶2（ACE2）结合亲和力，并揭示了这两种驱动力在新冠病毒差别变异株流行期间对病毒进化的孝敬。
该研究对2019年至2022年的600万条新冠病毒基因组进行了剖析。研究发明，除了埃尔法（Alpha）和奥密克戎（Omicron）变异株泛起带来的突变数目剧烈升高外，新冠病毒基因组进化速率基本坚持稳定。然而，随着时间的推移，新增突变逐渐集中在受体结合区域（RBD），导致该区域的进化速率加速。同时，研究发明RBD区域的突变泛起出明显的株系特征，即有近似RBD序列的变异株倾向爆发相同的突变，而这种特征在RBD以外的基因组区域未视察到。随后，研究使用了深度突变扫描技术（Deep Mutation Screening）数据来评估新冠病毒RBD区域差别突变的免疫逃逸力。剖析发明，差别病毒株系爆发的突变逃逸的抗体类型保存明显差别，并且差别抗原表位受到的抗体免疫压力与该区域内爆发免疫逃逸的频率呈正相关。随着时间的推移，这种相关性不绝增强（在BA.5变异株中的皮尔逊相关系数为0.8），这标明人群中由疫苗接种和自然熏染引起的免疫压力可能是近期新冠病毒进化的主要驱动力。
别的，研究还发明在新冠病毒早期流行阶段（包括Omicron泛起早期）爆发的突变具有较高的ACE2结合亲和力，此后期爆发的突变具有更高的免疫逃逸能力。研究随后通过多元线性回归对这两个因素的影响进行了量化剖析，结果显示免疫逃逸能力和ACE2结合亲和力都与突变爆发率显著相关，这标明ACE2结合亲和力和免疫逃逸力都影响了病毒的进化。在病毒流行的差别阶段，他们对病毒进化的孝敬也差别。进一步剖析还发明，免疫逃逸能力与突变爆发的相关性更强，而ACE2结合亲和力与病毒在人群中的流传适应性（通过RoHo量化）更为相关。
综上所述，这项研究对2019年至2022年新冠病毒的进化轨迹进行了系统剖析，发明免疫逃逸和ACE2结合亲和力是病毒进化的配合推动因素，而它们的相对作用巨细取决于群体免疫配景的变革。这项研究加深了我们对新冠病毒进化纪律的理解，为进一步预测病毒进化偏向提供了基础，并为研究其它病毒的进化特征提供了新的思路和要领。
该研究获得了国家自然科学基金、中科院先导专项以及“一带一路”国际科学组织联盟联合研究相助专项的资助。
新冠病毒基因组抗原表位突变频率与免疫压力相关性
