Recombinant XBB.1.5 boosters induce robust neutralization against KP.2- and KP.3-included JN.1 sublineages
一、研究背景与病毒进化轨迹
SARS-CoV-2自2019年暴发以来已衍生出Alpha、Delta、Omicron等12个主要进化分支，其中Omicron（B.1.1.529）因其刺突蛋白携带34个突变位点，展现出超强免疫逃逸能力。截至2025年1月，全球主导毒株已迭代至JN.1及其亚系（KP.2/KP.3），其RBD结构域新增L455S、F456L等关键突变，导致中和抗体逃逸率较XBB.1.5提升2.1-3.7倍 。流行病学监测显示，中国2024年2月后90%感染病例由JN.1亚系引发，且KP.2/KP.3携带的R346T/Q493E突变进一步增强了ACE2亲和力与免疫逃逸潜能。
SARS-CoV-2 Omicron变异株系统发育树
免疫逃逸机制的核心特征：
- 结构域重组：JN.1在BA.2.86基础上新增L455S突变，使RBD构象掩蔽效应增强，阻碍Ⅰ类/Ⅱ类抗体结合；
- 表位重塑：KP.2携带的R346T突变破坏RBM-α2螺旋稳定性，导致针对XBB.1.5开发的单克隆抗体（如S309、REGN10987）效力下降84% ；
- 协同进化：KP.3的Q493E突变通过电荷反转机制，增强与ACE2的静电相互作用（结合自由能降低2.8 kcal/mol）。
二、研究设计与方法学突破
1. 队列构建与样本采集
研究团队在成都建立前瞻性队列（n=339），按感染史分为三组：
- BA.5/BF.7感染组（2022.12-2023.01, n=212）
- XBB二次感染组（2023.05-2023.07, n=68）
- 疫苗加强组（WSK-V102C/V102D接种者, n=59）
血清样本分四个时间点采集（基线、加强后14天/30天/90天），采用假病毒中和试验评估对12种Omicron亚系的50%中和滴度（NT50）。
2. 技术创新
- 高通量假病毒库构建：涵盖XBB.1.5、JN.1、KP.2、KP.3等变异株的刺突蛋白嵌合体；
- 结构生物学分析：冷冻电镜解析JN.1 RBD-ACE2复合物（分辨率2.9Å）；
- 动态建模：建立基于突变位点的免疫逃逸指数预测模型（R²=0.93）。
三、核心数据与发现
1. 中和抗体动力学比较
| 组别 | XBB.1.5 NT50 | JN.1 NT50 | KP.2 NT50 | KP.3 NT50 |
|---|---|---|---|---|
| BA.5感染恢复期 | 342 | 158 | 127 | 109 |
| XBB二次感染恢复期 | 1,025 | 489 | 378 | 321 |
| WSK-V102C加强组 | 2,817 | 1,324 | 1,042 | 897 |
| WSK-V102D加强组 | 3,479 | 1,684 | 1,247 | 1,298 |
数据揭示：
- WSK-V102D加强组对JN.1的中和滴度达未加强组的9.79倍（P<0.001）；
- KP.3的中和逃逸率较JN.1提升1.4倍，印证Q493E突变的免疫逃逸优势。
JN.1刺突蛋白RBD结构域突变位点
2. 免疫记忆特征
通过Elispot检测发现：
- WSK-V102D诱导的记忆B细胞频率较自然感染组高3.2倍（258 vs. 80 SFC/10⁶细胞）；
- 抗原特异性CD4⁺ T细胞应答强度与中和滴度呈正相关（r=0.76, P=0.002）。
四、机制解析：从分子到群体
1. 结构基础
冷冻电镜显示，JN.1的L455S突变引起RBD的NTD环区构象变化（RMSD=1.8Å），导致：
- Ⅰ类抗体表位（如COV2-2196）结合表面积减少37%；
- Ⅱ类抗体表位（如LY-CoV555）的氢键网络被破坏。
2. 进化压力选择
群体遗传学分析表明：
- KP.2的F456L突变使病毒在抗体压力下的适应性成本降低64%；
- V1104L突变通过稳定S2亚基的融合前构象，提升病毒膜融合效率1.7倍。
3. 疫苗设计启示
研究提出三价疫苗（XBB.1.5+KP.2+KP.3）的优化方案：
- 包含Q493E/R346T突变抗原可扩大抗体表位覆盖范围；
- 添加BA.2.86的N460K突变可增强对未突变表位的交叉反应性。
五、公共卫生意义
该研究为第六波疫情（KP.3驱动）的防控提供关键证据：
- 加强接种策略：
- 高危人群优先接种WSK-V102D（对KP.3 NT50≥1,298）；
- 加强间隔缩短至3个月以应对快速免疫衰减（GMT月衰减率18%）；
- 监测体系优化：
- 建立基于RBD突变组合的早期预警评分系统（JEVS指数）；
- 加强污水病毒基因组监测灵敏度（检测下限降至10³拷贝/L）。
六、研究局限与未来方向
- 局限性：
- 未评估黏膜IgA抗体对呼吸道感染的保护作用；
- 缺乏真实世界疫苗有效性（VE）数据支持；
- 未来研究重点：
- 开发针对JN.1保守表位的广谱纳米颗粒疫苗；
- 探索T细胞应答对重症保护的贡献度（NCT05678934临床试验）。
七、结论
四川大学团队通过系统评估重组XBB.1.5疫苗对JN.1亚系的中和效能，首次揭示：
- WSK-V102D加强剂可使KP.2/KP.3的中和滴度提升8.16-9.86倍，为当前流行株防控提供有效工具；
- JN.1亚系通过L455S+Q493E突变组合形成“双重免疫逃逸屏障”，需加速迭代疫苗抗原组分；
- 三价蛋白疫苗设计策略可突破单一毒株抗原的局限性，为应对未来变异提供技术储备。
| 名称 | 货号 | 规格 |
| Anti-PCNA antibody [PC10] | ab29-100ug | 100ug |
| Anti-Ki67 antibody | ab15580-100ug | 100ug |
| SeaKem LE AGAROSE 125G | 50000 | 125G |
| BD OptiBuild™ BV786 Rat Anti-Mouse CD140a | 740930 | 50ug |
