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《细胞》:新冠D614G突变感染力超2.6倍,或已感染全球超九成患者

2020年7月2日,B. Korber等团队在Cell在线发表题为“Tracking changes in SARS-CoV-2 Spike: evidence that D614G increases infectivity of the COVID-19 virus”的研究论文,该研究发现SARS-CoV-2 冠状病毒的基因组发生了变异,Spike蛋白D614G氨基酸变化的SARS-CoV-2变体已成为全球大流行中最普遍的形式。研究还发现:
D614G更具有传染性,传染性强了2.6-9.3倍。
该研究作者、洛斯阿拉莫斯国家实验室的理论生物学家贝特 · 科伯(Bette Korber)表示,三个方向的证据都支持了这种观点:这种病毒很可能是一种比其他变种更具传染性的病毒。她表示,目前这种病毒已经在世界上占据了主导地位,而这种情况的发生仅花了不到一个月的时间。因此这是人们现在要重点关注的病毒。
尽管尚无SARS-CoV-2抗原漂移的证据,但随着人与人之间的传播时间延长,SARS-CoV-2也可能获得具有适应性优势和免疫抵抗力的突变。现在,通过确定可能与病毒的适应性或抗原性特征有关的进化转变来应对这种风险,对于确保疫苗和免疫治疗干预措施在进入临床时的有效性至关重要。
由于迫切需要开发有效的针对SARS-CoV-2的疫苗和基于抗体的疗法,目前正在探索90多种疫苗和50种抗体的方法。大多数靶向三聚体Spike(刺突)蛋白,该蛋白介导宿主细胞结合和进入,并且是中和抗体的主要靶标。刺突蛋白单体由介导受体结合的N末端S1亚基和介导膜融合的近膜S2亚基组成。SARS-CoV-2和SARS-CoV-1共有约79%的序列同一性,都使用血管紧张素转化酶2(ACE2)作为其细胞受体。一些针对SARS-CoV-1 Spike的抗体介导了体外感染的抗体依赖性增强(ADE),并加剧了动物模型的疾病。
当前大多数SARS-CoV-2免疫原和检测试剂均基于全球最先发现传播区域序列的Spike蛋白序列,并且基于早期大流行性感染发现了第一代抗体疗法。当病毒以人际传播方式传播时,参考序列的变化可能会改变病毒表型和/或基于免疫的干预措施的功效。全球共享GISAID数据库处理SARS-CoV-2全球采样的系统发育分析。然而,SARS-CoV-2这样的低遗传多样性的背景下,几乎没有从头突变事件。此外,重组可能会给系统发育重建增加混杂因素,并且已知重组会在天然冠状病毒的进化中发挥作用,并且在SARS-CoV-2序列中发现了重组序列。
单个氨基酸的变化值得关注,因为它们可能与表型有关。在冠状病毒中,已证明点突变可赋予MERS-CoV和SARS-CoV-中和抗体的抗性。在HIV被膜蛋白中,已知单个氨基酸的变化会改变宿主物种的易感性,并赋予中和抗体类别完全或接近完全的抗性。
携带Spike蛋白D614G氨基酸变化的SARS-CoV-2变体已成为全球大流行中最普遍的形式。动态跟踪变体频率揭示了G614在多个地理级别(国家,区域和市政)的递归模式增加。甚至在引入G614变体之前就已经确立了原始D614形式的地方流行病中也发生了这种变化。该模式的一致性在统计学上高度重要,表明G614变体可能具有适应性优势。
该研究发现,G614变体作为假型病毒体生长到更高的滴度,传染性更强。在受感染的个体中,G614与较低的RT-PCR循环阈值相关,提示较高的上呼吸道病毒载量,尽管与疾病的严重程度无关。这些发现阐明了对病毒的机制理解很重要,并支持对Spike突变的持续监视,以帮助开发免疫干预措施。
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