近(18)日，由前IBM首席科學家林清詠領軍的美商圖策科技(Graphen)，開發出一款「免疫逃脫評分(IES)」的電腦計算模擬(in silico)方法，可預測新冠病毒受體結合區域(RBD)免疫逃脫的高風險熱點。經IES預測發現，免疫逃脫分數最高的變異位點為E484K，而此結果也與近期研究一致，即該突變會顯著降低中和抗體效力。相關研究已發表在《Scientific Reports》。

Graphen近幾年在新冠疫情影響下，利用人工智慧(AI)工具，大量投入COVID-19病毒演化的監控，還繪製出「COVID-19基因演化路徑分析」。。

隨著COVID-19大流行中病毒與抗體結合的結晶結構與病毒基因體序列數量迅速增加，Graphen也從全球流感數據共享倡議(GISAID)單位收集2020年1月至2021年7月，約193萬條COVID-19定序序列，選擇其中棘蛋白(spike protein)序列進一步開發快速、準確的電腦模擬方式來預測高風險的突變。

該電腦模擬方法是整合Delta與抗體作用的結合自由能(binding free energy)以及病毒基因體定序的突變頻率，來預測棘蛋白中的高風險免疫逃脫突變。

利用IES方法，Graphen團隊預測出兩個與抗體高度接觸而突變的位點：S494R和G485R，這是之前未被注意到的免疫逃脫突變，此外，RBD上也有23個屬有高免疫逃脫的熱點。

不過，值得注意的是，圖策的電腦模擬數據集是在Omicron變異株出現前收集而得的，但預測結果中，有9個突變是發生在omicron變異株中，包括R346K、K417N、N440K、L452Q、L452R、S477N、T478K、F490S 和N501Y。

另外在Beta、Gamma、Omicron變異株中皆帶有的E484K突變，在IES評分中是免疫逃脫能力最高的變異位點(IES  = 1)，這結果也與近期的研究一致，該突變位點顯著降低了中和抗體的能力。

以上研究結果也證實，IES具有預測的能力。Graphen團隊認為，此方法可為未來COVID-19疫苗設計提供寶貴見解。

資料來源：https://www.nature.com/articles/s41598-023-40741-1

(編譯/彭梓涵)