对22个非洲国家的样本进行溯源
奥密克戎变异株BA.1于2021年11月11日在南非的1例患者中首次报告，与祖先SARS-CoV-2毒株相比，BA.1有超过50个非同义突变，大多数位于病毒刺突蛋白编码基因。在BA.1刺突蛋白关键的氨基酸替换中，受体结合域内K417N、S477N、E484A和N501Y的独特组合导致BA.1能够逃避由疫苗接种或既往感染铸成的免疫屏障，这提示BA.1相对于之前的几种新冠变异株具有独特的血清型特征。
于是研究团队设计了一种具有高度特异性的实时RT-PCR检测方法，思路是靶向BA.1上特异性的标记(在刺突蛋白214位点上有EPE三个氨基酸的插入)和Delta特异性标记(刺突蛋白缺失157/158位点的氨基酸)。研究共纳入了2021年年中至2022年初从22个非洲国家的200个城市采集的13097份样本，这些样本来自于实验室确诊的COVID-19患者。
早在2021年8月就在西非出现了BA.1的祖先毒株
基于本研究中使用的BA.1特异性标记，研究团队先是对GISAID（全球新冠病毒数据共享网站）中600万个测序结果进行系统检索，排除了BA.1潜在祖先存在于非洲之外的可能性。尽管BA.1病例首先在南非和博茨瓦纳检出，但本研究中最早检出BA.1特异性PCR信号的是2021年8-9月从6个不同的西非和东非国家(马里、贝宁、肯尼亚、乌干达、加纳和尼日尔)采样的25例患者。
研究人员还对670个样本的病毒基因组进行测序，使检测新的突变和识别新的病毒谱系成为可能，来自西非贝宁共和国的测序结果与奥密克戎BA.1具有最高的相似度。于是研究人员对来自贝宁的247份患者样本以及来自南非的424份患者样本进行了完整的SARS-CoV-2基因组特征分析。系统发育分析结果显示，2021年8月22日至10月27日从贝宁采集的5份PCR阳性样本(称为Ben-1 ~ Ben-5)属于奥密克戎BA.1的祖先。近端祖先Ben-4和Ben-5分别包含67.7%和75.0%的BA.1特异性突变，较远端祖先(Ben-1-Ben-3)具有38.3%~ 66.7%的BA.1特异性突变。这一结果支持了BA.1起源于西非，并在之后逐渐传播到南部非洲。
有趣的是，这些与BA.1高度相似的病毒彼此之间也存在很大的差异，本研究的主要领导者——来自德国柏林Charité大学病毒研究所的Jan Felix Drexler教授解释说:“我们的数据显示，奥密克戎有不同的祖先，它们相互作用，在非洲传播，有时同时传播几个月。”这表明BA.1奥密克戎变异株是逐渐进化的，在此期间病毒逐渐适应现有的人类免疫。
总结与展望
本研究表明，奥密克戎祖先在非洲各地的患者中长期存在，并由此发生了广泛的进化，以至于当南非第一次报告奥密克戎时，全世界都被奥密克戎如此之多的突变位点震惊了。这也告诫我们需要在全球范围内建立共享的监测机制，才能在早期发现威胁并采取有效的干预措施。
