云南人群高致病性冠状病毒交叉反应抗体在感染中的作用研究

The serum positive rates of common human Coronavirus (HCoV) antibodies are very high among people, and part of them can occur cross-reaction with the highly pathogenic coronavirus, SARS – CoV or MERS–CoV. The "antibody-dependent enhancement of infection", ADE for short, has been reported in some CoVs, including the SARS–CoV. We presume that the cross–reactive antibodies may be involved in the infection process of SARS-CoV or/and MERS-CoV, as an important reason for the rapid spread of SARS-CoV in the population...Moreover, Yunnan province is a favorable area to carry out serological survey of HCoVs, due to its complexity of climate types and constant emergence of new SARS-like CoVs with great potential for human infection in Yunnan...Hence, this research intends to carry out the evaluation of the serum cross–reactive antibodies levels of SARS-CoV and MERS-CoV in Yunnan, and the detection of their roles in virus infection. On the basis of above, we will solve the problems below: How is the cross–reactive antibody level of HCoV among Yunnan people? What is the correspondence between different antibody levels and the role of viral infection? What are the factors that affect the level of cross–reactive antibody in the population? The keys to all problems will ultimately provide the theoretical basis for the prevention and vaccine research of SARS and MERS-CoV.

人群中普通冠状病毒（CoV）的血清阳性率很高，其中，部分血清抗体还能与高致病性冠状病毒SARS-CoV、MERS-CoV发生交叉反应。研究还发现，包括SARS-CoV在内的多种CoV具有抗体依赖性感染增强现象（ADE）。我们推测，人群中的交叉反应抗体可能参与到SARS-CoV及MERS-CoV的感染过程中，作为SARS-CoV在人群中快速播散的重要原因。此外，云南气候类型复杂、具有感染人潜力的类SARS-CoV陆续被发现，是开展相关血清学调查的有利地区。因此，本课题拟对云南人群中SARS-CoV及MERS-CoV的交叉反应抗体水平进行测定，检测其在病毒感染中的作用。并在此基础上，通过一系列机制研究回答：云南人群中高致病性CoV交叉反应抗体水平如何？不同抗体水平在病毒感染中的作用怎样？影响人群中交叉抗体水平的因素有哪些？通过一系列问题的回答，最终为高致病性CoV的预防及疫苗研究提供理论依据。

不同型别的HCoV之间S蛋白存在明显的交叉反应性，结合云南地形分布的特殊性，本研究调查了“云南人群血清中是否存在能够与高致病性HCoV S蛋白交叉反应的抗体，及其在感染中的作用”。本课题通过构建表达高致病性HCoV不同长度的S蛋白，构建ELISA方法检测云南人群血清高致病性HCoV交叉反应抗体阳性率。构建用于检测高致病性HCoV感染的细胞-细胞融合模型及假病毒模型，检测交叉反应阳性抗体在感染中的作用。研究发现，在采集的1907份血清样品中，与三种高致病性HCoV S蛋白交叉反应的阳性率均较高（MERS-CoV S蛋白阳性率为20.9%、SARS-CoV S蛋白阳性率为19.7%， SARS-CoV-2 S蛋白阳性率16.7%）；男性阳性率高于女性；城市居民高于乡村居民；0-10岁的儿童三种高致病性HCoV S蛋白交叉反应率最高（42.3-48.6%），成年后降低，60岁后再次升高；彝族血清中三种高致病性HCoV S蛋白交叉反应阳性率均高于其他民族；丽江地区SARS-CoV、MERS-CoV S蛋白的交叉抗体水平最高，云南西南部边境地区的德宏SARS-CoV阳性率最低，云南西北边境的怒江地区其MERS-CoV、SARS-CoV-2阳性率最低。阳性血清中，76.8-89.7%对细胞-细胞融合模型及假病毒模型无促进或者抑制的作用，9.7-21.9%具有促进感染的作用，0.6-1.3%具有抑制感染的作用。. 本研究调查了云南人群高致病性HCoV S蛋白交叉抗体的存在情况，同时测定了其在SARS-CoV，MERS-CoV、SARS-CoV-2感染方面的作用，为理解高致病性HCoV在人群中的传播及其防控提供了理论依据。