COVID-19 抗体检测中的靶向 N 蛋白与 S 蛋白

在整个 COVID-19 大流行期间，研究人员一直在不懈努力，以了解人类对 SARS-CoV-2 的免疫反应，包括抗体可能提供的针对再次感染的保护持续时间和保护水平。
目前已应用了几种测试来检测针对 SARS-CoV-2 的抗体并识别曾经感染过该病毒或接种过疫苗的个体。
一些测试检测针对刺突（S）蛋白的抗体的存在，而另一些测试则检测针对核衣壳（N）蛋白的抗体。

关于 S 和 N 蛋白

冠状病毒有四种主要结构蛋白：核衣壳（N）、刺突（S）、膜（M）和包膜（E）。S 蛋白由 S1 和 S2 亚基组成。S 蛋白位于病毒表面，具有很强的免疫原性。

图片来自Cell，2020年，doi:10.1016/j.cell.2020.04.011

N蛋白在病毒RNA的转录和复制、将衣壳基因组包装到病毒体以及抑制宿主细胞的细胞周期进程中起重要作用，是病毒体中最丰富的蛋白质，同时具有较高的免疫原性。 B其他 N 和 S 蛋白 可能是基于抗体检测 SARS-CoV-2 的潜在目标。 然而，SARS-CoV-2 与 SARS-CoV 之间的 N 蛋白同源性为 90%，而 S 蛋白同源性为 77%，尤其是包括 RBD 在内的 S1 亚基同源性为 66%。

与其他冠状病毒类似，SARS-CoV-2 进入宿主细胞是由跨膜刺突 (S) 糖蛋白介导的，该糖蛋白形成突出于病毒表面的突出同型三聚体。

S1 亚基在冠状病毒家族中也具有进化上较低的蛋白质同源性，这表明它可能在地方性冠状病毒之间表现出较低的交叉反应性。因此，S1 亚基可能是检测 SARS-CoV-2 抗体的特定靶抗原。

尽管冠状病毒感染会引发针对 N 的强烈抗体 (Ab) 反应，但这些抗体并不具有中和作用。

S 蛋白由 S1 亚基和 S2 亚基组成，S1 亚基可识别宿主细胞受体（分为 A、B、C 和 D 结构域），S2 亚基可促进病毒膜与细胞膜融合以启动感染

S1 亚基结构域 B（所谓的受体结合结构域或 RBD）与血管紧张素转换酶 2 (ACE2) 结合，后者作为进入受体。 SARS-CoV-2 RBD 是中和抗体的主要靶点，这在《Cell》杂志发表的一项研究中得到了证实。

因此，仅凭抗体的存在并不能表明该人对潜在的再次感染具有免疫力。重要的是确定抗体是否可以长期提供保护性免疫，提供阻断病毒感染的病毒中和抗体，并帮助清除病毒感染。 中和抗体 主要针对冠状病毒中的 S 蛋白，特别是 S1 亚基和 S1 亚基内所含的 RBD，阻止病毒进入宿主细胞。

Cell 发表的一项研究表明，在一组 647 名 SARS-CoV-2 感染者中，对 SARS-CoV-2 刺突 (S) 和核蛋白及 nAb 滴度的抗体反应大小均与临床评分相关。受体结合域 (RBD) 具有免疫优势，是 SARS-CoV-2 免疫血清中 90% 中和活性的靶标。

 

参考

[1] Luca Piccoli 等人。通过结构引导的高分辨率血清学技术绘制 SARS-CoV-2 刺突受体结合域上的中和位点和免疫优势位点。Cell，2020 年，doi:10.1016/j.cell.2020.09.037。

[2] https://www.technologynetworks.com/diagnostics/blog/covid-19-antibody-testing-s-vs-n-protein-340327