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SARS-CoV-2 spike variants exhibit differential infectivity and neutralization resistance to convalescent or post-vaccination sera (Cell 2021.3.20)

Highlights

・Pfizer-BTN162b2 vaccine heightens neutralization potency compared to convalescent sera
・BTN162b2 shows similar neutralization against WT SARS-CoV-2 and its B.1.1.7 variant
・BTN162b2 displays a 6.8-fold reduction in neutralization against the B.1.351 variant
・N501Y and E484K/K417N S mutations enhance viral infectivity and neutralization resistance

Summary

Toward eradicating the COVID-19 pandemic, vaccines that induce high humoral and cellular immune responses are essential. However, SARS-CoV-2 variants have begun to emerge and raise concerns, as they may potentially compromise vaccine efficiency. Here, we monitored neutralization potency of convalescent or Pfizer-BTN162b2 post-vaccination sera against pseudoviruses displaying spike proteins derived from wild-type SARS-CoV-2, or its UK-B.1.1.7 and SA-B.1.351 variants. Compared to convalescent sera, vaccination induces high titers of neutralizing antibodies, which exhibit efficient neutralization potential against pseudovirus carrying wild-type SARS-CoV-2. However, while wild-type and UK-N501Y pseudoviruses were similarly neutralized, those displaying SA-N501Y/K417N/E484K spike mutations moderately resist neutralization. Contribution of single or combined spike mutations to neutralization and infectivity were monitored, highlighting mechanisms by which viral infectivity and neutralization resistance are enhanced by N501Y or E484K/K417N mutations. Our study validates the importance of the Pfizer vaccine but raises concerns regarding its efficacy against specific SARS-CoV-2 circulating variants.

SARS-CoV-2のスパイクバリアントは、回復期またはワクチン接種後の血清に対する感染性と中和抵抗性が異なる(Cell 2021.3.20)


ハイライト

・Pfizer社のBTN162b2ワクチンは、回復期の血清と比較して中和力が高い
・BTN162b2は、WT SARS-CoV-2およびそのB.1.1.7変異体に対して同様の中和作用を示す
・BTN162b2はB.1.351変異体に対して中和能が6.8倍に低下した
・N501YおよびE484K/K417NのS変異は、ウイルスの感染力と中和抵抗性を高める

まとめ

COVID-19パンデミックを根絶するためには、高い体液性および細胞性免疫反応を誘導するワクチンが不可欠である。しかし,SARS-CoV-2の変異体が出現し始めており,ワクチンの効率性が損なわれる可能性が懸念されている。本研究では,野生型SARS-CoV-2,UK-B.1.1.7およびSA-B.1.351バリアント由来のスパイクタンパク質を持つ疑似ウイルスに対する,ワクチン接種後の回復期血清およびPfizer-BTN162b2血清の中和能を調べた.ワクチン接種により、野生型SARS-CoV-2を含むシュードウイルスに対して効率的な中和能を持つ高力価の中和抗体が誘導された。しかし、野生型とUK-N501Yのシュードウイルスは同様に中和されるが、SA-N501Y/K417N/E484Kのスパイク変異を持つものは中和されにくい。中和と感染性に対するスパイク変異の寄与を調べたところ、N501YやE484K/K417N変異によってウイルスの感染性や中和抵抗性が増強されるメカニズムが明らかになった。今回の研究は、ファイザー社のワクチンの重要性を示すものであるが、SARS-CoV-2の特定のウイルスに対する有効性については懸念がある。

SARS-CoV-2 spike variants exhibit differential infectivity and neutralization resistance to convalescent or post-vaccination sera.png

Figure1 Neutralization of wild-type SARS-CoV-2 pseudovirus by convalescent or post-vaccination sera
SARS-CoV-2 spike variants exhibit differential infectivity and neutralization resistance to convalescent or post-vaccination sera figure1.png

https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(21)00136-0?utmcampaign=Coronavirus%202020&utmcontent=160201261&utmmedium=social&utmsource=twitter&hss_channel=tw-18477428

#ワクチン#基礎研究
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