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【干貨分享】第八期:英國變異新冠病毒失控,會把全球拖下水嗎?

目前,新冠病毒的頻繁變異引起人們對于核酸檢測試劑有效性的擔憂。

2022-02-21


目前,新冠病毒的頻繁變異引起人們對于核酸檢測試劑有效性的擔憂。針對這一問題,伯杰已迅速行動,完成對現(xiàn)有新冠病毒熒光PCR檢測試劑引物探針與國際上最新突變株(包含但不限于英國B 1.1.7突變株)的核對,結(jié)果證實不會脫靶和漏檢,仍可保證檢測試劑的準確性和靈敏性。


日本厚生勞動省25日稱,日本國內(nèi)首次確診感染變異新冠病毒的患者。日本國立感染癥研究所病原體基因解析研究中心的解析結(jié)果顯示,男女5人感染的新冠病毒與突變株的遺傳基因一致。感染者5人均有滯留英國經(jīng)歷,其中4人為無癥狀患者,另1名60多歲男性,出現(xiàn)倦怠感的癥狀。


日本首都東京周五新增新冠肺炎確診病例884例,連續(xù)兩天突破800例,重癥患者81人,創(chuàng)下緊急事態(tài)宣言后新高。日本各地疫情嚴峻,周四全國確診人數(shù)達到3740人,創(chuàng)下過去新高。

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此次感染的變異新冠病毒是來自于英國本月14日和23日宣布發(fā)現(xiàn)的兩種變異株。S蛋白與人ACE2受體結(jié)合親和力提高了1000倍,傳播速度比之前的毒株高達70%;很快就成為了倫敦地區(qū)的主要流行株。英國為此也采取了更為嚴格的禁令。

英國新毒株的出現(xiàn)


英國出現(xiàn)的新冠突變株(B.1.1.7)引發(fā)了人們的恐慌,該毒株于首次在2020年9月20日,英國東南部出現(xiàn),并處于獨立的進化分支上。

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圖1:B.1.1.7的系統(tǒng)發(fā)育樹及突變位點


倫敦大學國王學院病毒學家斯圖亞特·尼爾 ( Stuart Neil) 表示,幾周前這種變異病毒只與10%~15%的病例有關(guān),而在上周已占到倫敦病例的60%,計算機模型顯示,該病毒的傳染性可能比其他毒株高出56%。目前,該毒株已在德國,法國,意大利,丹麥,荷蘭,澳大利亞,約旦,日本,韓國和新加坡等國家和地區(qū)相繼出現(xiàn)。


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圖2:B.1.1.7在英國新冠病毒基因組序列中的占比變化

(注:B.1.1.7也被命名為VUI202012/01)


就英國最近報告的突變株,世衛(wèi)組織官員在21日舉行的記者會上表示,目前掌握的情況顯示,英國出現(xiàn)的這種病毒變種傳播性更強,病毒基本再生數(shù)(R0)從1.1提高到1.5,但是病人癥狀、重癥率、死亡率基本沒有變化,當前研發(fā)的疫苗仍然有效。目前對該變種仍在繼續(xù)研究,但是基本的防控措施是一樣的,應該進一步加大防控措施,嚴格實施綜合防控措施,新冠病毒仍然可以得到控制。


英國新毒株有什么特別之處


B.1.1.7是一個有23個突變位點的毒株,其中17個為非同義突變,6個為同義突變。17個非同義突變中包括14個點突變和3個缺失突變,分別位于ORF1ab基因(4個),N基因(2個),ORF8基因(3個)和SSpike)基因(8個)。其中,位于S基因上的突變提示該毒株在與宿主細胞的相互作用上可能存在變化。6個同義突變(其中5個位于ORF1ab上)提示該毒株存在適應性進化。該毒株有3個位于S基因上的關(guān)鍵突變,具有潛在的生物學功能,其中,最主要的突變?yōu)槲挥?/span>S基因上的N501Y突變。


2.1 N501Y: 這個位于S蛋白受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域(Receptor-Binding Domain,RBD)上的關(guān)鍵6個氨基酸之一的突變提高了病毒與宿主蛋白AEC2受體的親和力(Starr et al. 2020;Gu et al. 2020),且已在小鼠模型上證明,該突變大大增加了RBD與受體ACE2的親和力,能使本來不感染小鼠的新冠病毒毒株變得能夠感染小鼠(Gu et al. 2020)。值得一提的是,該突變也存在于501Y.V2中,這是南非研究人員在對三個沿海省份迅速暴發(fā)的疫情進行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)的新冠病毒變體。


2.2 69-70del:這個位于S蛋白上的缺失突變有助于病毒逃逸宿主的免疫應答,并且也與受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域的改變相關(guān)(McCarthy et al. 2020;Kemp et al. 2020)。例如,有研究表明,69-70del突變會逃逸一些單克隆抗體的中和作用,也可能會降低部分血清的中和敏感性。這一變體最早在7月份出現(xiàn),英國、荷蘭、澳大利亞也均出現(xiàn)過,后來在丹麥的水貂中頻繁出現(xiàn)而引起廣泛關(guān)注,其中在水貂中常伴隨Y453F共同出現(xiàn),而在人類中則常伴隨N439K共同出現(xiàn)。


2.3 P681H:該位點是S蛋白中連接S1S24個關(guān)鍵氨基酸,該突變可導致形成弗林蛋白酶(Furin)裂解位點,該裂解位點對新冠病毒感染宿主細胞至關(guān)重要,能夠使得其易被蛋白酶切割,從而增強其與AEC2受體的親和力,促進病毒進入呼吸道上皮細胞(Hoffmann, Kleine-Weber, and P?hlmann 2020;Peacock et al. 2020; Zhu et al. 2020

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圖3:S蛋白及其關(guān)鍵突變位點


此外,位于非S基因區(qū)域的ORF8 Q27終止子突變截短了ORF8蛋白,從而導致下游突變的累計。如新加坡毒株就含有此突變(Young et al. 2020)。


目前為止,新冠病毒通常每個月只能獲得12個位點上的突變??茖W家們認為B.1.1.7的變異可能也是符合這一節(jié)奏的,它的變異也許不比其他譜系更快,但其累計突變多,提示其可能已經(jīng)存在了很長時間。科學家們推測,該毒株很可能產(chǎn)生在一名慢性感染患者體內(nèi),經(jīng)歷了漫長的進化過程,并在感染的后期才對外傳播了該毒株。

英國新毒株會給我們帶來怎樣的影響

B.1.1.7傳播力強已成既定事實,針對這一毒株,多國已采取管控措施。


12月20日,荷蘭首先宣布對英旅行禁令,將至少持續(xù)至2021年1月1日。此外,德國、愛爾蘭、比利時、奧地利、瑞士、葡萄牙、芬蘭、克羅地亞、保加利亞、意大利、瑞典、羅馬尼亞、愛沙尼亞、拉脫維亞、立陶宛、加拿大、印度、以色列、伊朗、沙特阿拉伯、土耳其、摩洛哥、薩爾瓦多、哥倫比亞和科威特等國也宣布了不同程度的對英旅行禁令。


與英國隔海相對的法國,則從12月20日23時 (GMT) 起暫停來自英國的客運和貨運48小時。此決定也將影響連接英國肯特郡與法國的海底隧道,該隧道通行歐洲之星火車和英國進口食品及日常用品的貨車。


我國也已對英國實施航班禁令,12月24日,中國外交部宣布暫停中英往返航班。


而就目前防控形勢而言,中國疾病預防控制中心副主任馮子健在12月25日接受中新社專訪時表示,從中國目前所獲得的病毒序列看,不管是輸入人員、貨物還是冷鏈產(chǎn)品等,從各種途徑獲得的病毒,都沒有發(fā)現(xiàn)已有變異病毒輸入。但形勢依然嚴峻,中國疾控中心一方面嚴密關(guān)注英國和歐洲,甚至全球變異病毒傳播的情況,另一方面再進一步檢視現(xiàn)行防控措施。


結(jié)合此前多國學者發(fā)現(xiàn)的D614突變病株(詳見干貨分享第七期: 揭開新冠病毒D614G突變的神秘面紗),新冠病毒的頻繁變異亦引起人們對于核酸檢測試劑有效性的擔憂。針對這一問題,伯杰已迅速行動,完成對現(xiàn)有新冠病毒熒光PCR檢測試劑引物探針與國際上最新突變株(包含但不限于英國B 1.1.7突變株)的核對,結(jié)果證實不會脫靶和漏檢,仍可保證檢測試劑的準確性和靈敏性。



參考文獻


1. Andrew Rambaut, et al. Preliminary genomic characterisation of an emergent SARS-CoV-2 lineage in the UK defined by a novel set of spike mutations. Genomics Consortium UK (CoG-UK), December 19, 2020.


2. Hoffmann et al. A Multibasic Cleavage Site in the Spike Protein of SARS-CoV-2 Is Essential for Infection of Human Lung Cells, 2020, Molecular Cell 78, 779–784, May 21, 2020.


3. Gu et al. Adaptation of SARS-CoV-2 in BALB/c mice for testing vaccine efficacy, Science 369, 1603–1607 (2020).


4. Starr et al. Deep Mutational Scanning of SARS-CoV-2 Receptor Binding Domain Reveals Constraints on Folding and ACE2 Binding , 2020, Cell 182, 1295–1310, September 3, 2020.


5. Kevin R. McCarthy et al. Natural deletions in the SARS-CoV-2 spike glycoprotein drive antibody escape. bioRxiv, December 19, 2020.


6. Kemp SA, et al. Neutralising antibodies drive Spike mediated SARS-CoV-2 evasion. medRxiv, December 19, 2020.


7. Thomas P. Peacock, et al. The furin cleavage site of SARS-CoV-2 spike protein is a key determinant for transmission due to enhanced replication in airway cells. bioRxiv, September 30, 2020.


8. Yunkai Zhu, et al. The S1/S2 boundary of SARS-CoV-2 spike protein modulates cellentry pathways and transmission. bioRxiv, August 25, 2020.
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●第一期:q-PCR陰性樣本擴增曲線下沉?

●第二期:顏色補償那些事兒

●第三期:分析PCR結(jié)果,還在使用自動閾值線?

●第四期:PCR結(jié)果分析,自動基線也別用啦

●第五期:數(shù)字PCR知多少

●第六期:探秘核酸提取

第七期:揭開新冠病毒D614G突變的神秘面紗


關(guān)于伯杰醫(yī)療

上海伯杰醫(yī)療科技有限公司是一家致力于感染性病原體分子診斷試劑研發(fā)和應用,深耕于多重熒光PCR診斷試劑和痕量病毒二代測序試劑及相關(guān)服務的國家高新技術(shù)企業(yè)。公司圍繞感染性病原體這一主線,從診斷試劑、診斷儀器、測序服務和醫(yī)檢所服務等多個面提供全套解決方案。公司秉承“勇于創(chuàng)新,質(zhì)量為先”的方針,為醫(yī)療機構(gòu)、疾控公衛(wèi)、高??蒲械群献骰锇樘峁﹥?yōu)質(zhì)產(chǎn)品與服務。

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