目前，新型冠状病毒在世界范围持续流行，并造成重大人员死亡，采取有效方法遏制新冠病原体快速传播迫在眉睫。传统的管控方法（如禁止旅行和居家隔离）对国民经济发展产生重大影响并扰乱人们正常社交活动。开发抗病毒药物和疫苗才是预防治疗新冠肺炎的最终方案。
然而，4月9日，bioRxiv预印本平台发表的一项研究指出，针对SARS-CoV-2研发的
疫苗极有可能白费心力。来自澳大利亚和中国台湾地区的学者分析了源自12个国家的106条SARS-CoV-2基因组序列，在刺突蛋白上共发现了12个变异，其中一个来自印度地区的突变R408I位于RBD结构域，该结构域是刺突蛋白与ACE2结合的关键区域。
与其他SARS样冠状病毒相似，新冠病毒SARS-CoV-2也是通过自身的刺突蛋白（Spike）与人体细胞表面的血管紧张素转化酶2（Angiotensin ConvertingEnzyme 2，ACE2）结合后入侵机体的。因此刺突蛋白是病毒抗原的主要组分，负责诱导机体产生免疫应答和抗体等。
刺突蛋白上与ACE2结合的区域被称为RBD（Receptor Binding Domain）。ACE2-RBD复合物的3D蛋白结构最近才被科学家解析出来，明确了 SARS-CoV-2与ACE2识别的结构基础，进一步推动了人们以S蛋白为表位研发新冠病毒疫苗。
刺突蛋白已成为药物设计和疫苗开发的关键靶标。早前基于其它冠状病毒刺突蛋白的疫苗在动物身上已经取得了成效。
刺突蛋白与ACE2受体结合示意图
这篇文章报道的变异位置R408位点在SARS-CoV-2, SARS-CoV（引起非典的病毒）和蝙蝠SARS样冠状病毒序列中高度保守，都为精氨基酸（R）。
基于已知的CoV2_RBD-ACE2复合物晶体结构，研究人员分析认为正常的R408氨基酸能够与ACE2蛋白第90位天冬酰胺（N）形成氢键，增强刺突蛋白与ACE2受体的亲和力。
R408突变为异亮氨酸（I）后正常的氢键似乎被破坏，此外精氨酸残基带正电并且高度亲水，而亮氨酸残基含有一个高度疏水、无氢键形成能力的侧链。
12种刺突蛋白变异类型及其位置
综上，这种结构上的变化可能会导致SARS-CoV-2突变体R408I与ACE2的亲和力降低，影响新冠病毒向机体的入侵。
疫苗以病原体特定的表位为基础，利用人体免疫系统对以后含有相同表位的入侵病毒进行高效免疫反应。因此，抗病毒疫苗研发中重点关注病毒抗原表位是否不断出现新突变，这可能会使疫苗对未来的病毒变种无效。
其中一个突出的例子就是每年出现新的流感病毒，就需要重新进行免疫接种。SARS-CoV-2属于单链RNA病毒，随着病毒的传播其基因组更易发生变异。
尽管早期SARS-CoV-2传播迅速，但人们发现病毒基因组序列的变异频率较低，这意味着一种SARS-CoV-2疫苗就可解决问题。该结论很可能基于病毒发展早期基因组数据的有限性得出来的。目前看来研究和监测SARS-CoV-2突变动态至关重要。
随着病毒的传播，SARS-CoV-2刺突蛋白还可能出现新的变异。一旦这些变异影响刺突蛋白与受体ACE2的结合，那么当前针对刺突蛋白研发的疫苗在某种程度上可能会削弱机体的免疫应答，对未知突变的病毒也可能无法发挥作用。不过，相关结论还需深入地分析验证。当然该文也警示人们采用其他策略来将避免疫苗开发面临的上述挑战。
原文链接：https://doi.org/10.1101/2020.04.09.034942
