自2019年末至今，新冠病毒SARS-CoV-2凭借其高度变异和适应能力在全球迅速蔓延。四年间，不断有新变体涌现，显示出更强的环境适应力和免疫逃逸技能。科学家们密切关注这些变体，尤其是Spike蛋白——病毒入侵宿主细胞的门户，其上多种突变影响着病毒的传染性和逃避免疫的能力。例如，季节性人类冠状病毒如HCoV-OC43和229E，因Spike蛋白上丰富的糖基化位点能有效躲避免疫识别，通常只会引起轻微的呼吸道感染。近期，新变体BA.2.86和JN.1中发现的Spike蛋白N354位置的额外糖基化，可能改变病毒与人体的互动模式及全球传播态势，成为研究焦点。
2024年6月，来自中国科学院、北京大学、剑桥大学及北京市昌平实验室的科研团队合作，在《National Science Review》发布研究，探讨了SARS-CoV-2如何通过Spike蛋白N354糖基化增强适应人类的能力。此糖基化不仅调节了病毒对不同细胞类型的感染偏好，还提升了免疫逃逸能力，减弱了病毒留下的免疫痕迹，理论上可能促使新冠病毒演变成类似普通感冒的轻症、高传播性病毒。这对疫苗研发策略提出了新要求，需设计能针对去除N354糖基化的疫苗以增强免疫反应。
该研究详细解析了N354糖基化如何通过改变Spike蛋白的受体结合域结构，影响病毒与细胞受体ACE2的结合效率，使得病毒在上呼吸道的感染性增强，而在下呼吸道的复制能力减弱，模拟了HCoV-OC43的感染模式。此外，糖基化还能促进病毒进入细胞和细胞间的融合过程，以及增强对抗体的逃避能力，最终导致病毒免疫原性下降，有利于其在宿主体内的持续存在和传播。
实验结果显示，N354糖基化变体在特定条件下感染效率的变化，特别是在鼻上皮细胞中展现出的高度感染性，进一步证实了病毒向感染上呼吸道为主的转变趋势。同时，糖基化还能显著减少某些抗体的有效中和，降低病毒在免疫系统面前的可见度，从而增加了其在宿主体内的生存概率和传播机会。
这一系列发现不仅加深了我们对新冠病毒适应性进化机制的理解，也为未来疫苗和治疗方法的研发提供了新的科学依据。
