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严重急性呼吸综合征(SevereAcuteRespiratorySyndrome，SARS)是一种新出现的呼吸道传染病，严重威胁人类健康和公共卫生。经鉴定，引起SARS的病原体是一种新的冠状病毒，被称为SARS冠状病毒(SARSCoronavirus，SARS-CoV)。SARS-CoV通过近距离飞沫传播，同时也可通过呼吸道分泌物经手接触人体粘膜部位传播，防治较为困难，特异治疗方法和措施特别是疫苗的开发极为重要和迫切。为了为SARS疫苗的研制提供思路和理论指导，本论文分析了SARS病人体内中和抗体的产生情况，并对SARS-CoVspike(S)蛋白上的抗原表位进行了鉴定。
冠状病毒的S蛋白是位于病毒囊膜上的最主要的结构蛋白，在病毒侵染宿主过程中发挥着重要的功能。S蛋白通常分为S1和S2两个结构域。其中S1主要负责病毒与宿主细胞表面受体的识别与结合，S2主要负责病毒与细胞膜融合的过程。S蛋白是冠状病毒最主要的抗原分子，在刺激机体产生免疫反应以及中和抗体识别病毒方面发挥着关键作用。因此，研究病人在SARS-CoV感染后的免疫反应例如抗S蛋白中和抗体产生的动力学特征，以及分析S蛋白的抗原性特点对于SARS的治疗和预防特别是疫苗的开发具有重要意义。
作者首先利用密码子优化后的S基因以及带有荧光素酶报告基因的HIV核心序列制备了SARS-CoV的假病毒，并证明这种假病毒可以特异地被康复期的SARS病人血清所中和。在这种假病毒模型的基础上，建立了一个SARS中和抗体的检测体系，并通过与真病毒以及S蛋白抗体的测定结果进行比较验证了该体系的灵敏性和可靠性。
利用上述假病毒检测中和抗体的体系，作者分析了北京地区623份病人的血清样品，结果发现85.9％的血清样品中都含有SARS-CoV的中和抗体。根据血清样品的中和抗体滴度和样品采集时间，总结出了SARS病人体内中和抗体产生的动力学曲线，并发现其滴度变化与体内病毒含量的变化存在一定的对应关系，提示中和抗体的产生可能与病毒在体内的清除有关。此外，作者还发现SARS病人血清中的中和抗体具有一定的广谱性。从上述结果可以看出，SARS-CoV的S蛋白具有较强的免疫原性，容易在病人体内诱导产生中和抗体。这一现象显示了制备高效广谱的SARS疫苗是高度可行的。
在本课题中，作者还利用SARS病人的血清样品分析了SARS-CoVS蛋白的抗原特性。通过对蛋白分段进行原核表达的方法，我们鉴定出了S2结构域上的两个线性抗原决定区，分别位于S蛋白氨基酸的第803至828位和1061至1093位，其中前一个区域为主要抗原决定区，能被绝大多数含抗S2结构域抗体的病人血清所识别。作者进一步证明了这两个抗原决定区都具有免疫原性，可以刺激免疫动物产生特异识别S2结构域的抗体。然而，只有主要抗原决定区(Aa803～828)能够在部分免疫动物体内诱导产生识别S蛋白的中和抗体。这一结果对于SARS疫苗的开发具有一定的借鉴意义。