中國研究者:新冠病毒「突變混合株」使冬季疫情超出現有預估能力

2022年10月31日09:25:03 科學 1510

奧密克戎的突變亞株正在全世界擴散——無數的突變一次又一次地出現。

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目前SARS-CoV-2的奧密克戎變種的免疫躲避分支的多樣性是前所未有的。這種複雜性使得預測即將到來的感染浪潮變得更加困難。它甚至可能導致某些地方的「雙波」,因為首先是一個變種,然後是另一個變種超過一個種群。

目前,科學家查明了一些逃避免疫的突變,這些突變為變異體的傳播提供了動力。然而,目前為止,全球範圍內出現了一些超級的突變株,在不同地區引起了不同的疫情。

在歐洲、北美和非洲,BQ.1家族中奧密克戎分支的流行率正在迅速上升,儘管總體病例似乎有所下降。在包括新加坡,孟加拉國和印度在內的亞洲國家,一個名為XBB的譜系已經引發了新的感染浪潮。科學家們正在密切觀察兩個區域都在循環的幾個區域,看看哪個區域有優勢。

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「最終,一些變體可能會佔據主導地位,但它不像過去那樣具有決定性,」瑞士巴塞爾大學的計算生物學家Cornelius Roemer說。

一個突變大譜系

推動過去疫情浪潮的變異株,如阿爾法和德爾塔,都來自SARS-CoV-2家譜的不同分支。

但自 2021 年底奧密克戎出現以來,它已經產生了一系列亞變種,包括 BA.2 和 BA.5,引發了全球感染浪潮。

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許多國家在 2022 年年中將其以 BA.5 突變株作為變異株的研究主體,但大多數科學家認為另一個子譜系脫穎而出只是時間問題。

在過去的幾個月里,變異檢測人員一直在梳理全球SARS-CoV-2測序數據,以確定候選者。但是,他們確定的不是一兩個快速崛起的突變譜系,而是十幾個值得關注的病毒突變譜系。

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「這是變異的集合不像我們以前看到的那樣,」北京大學免疫學家曹雲龍說,他的團隊一直在研究變異體的免疫逃避能力。

突變譜系的成員來自奧密克戎家譜的各個部分。但它們的上升似乎是由於少數共享的基因突變,其中大部分導致稱為受體結合域(RBD)的病毒刺突蛋白部分的氨基酸變化。這部分蛋白質是感染細胞所必需的,並且是提供有效免疫反應的抗體的靶標。

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曹雲龍團隊本月的工作表明RBD突變有助於病毒逃避由COVID-19疫苗和早期奧密克戎分支(包括BA.2和BA.5)感染引發的感染阻斷「中和」抗體。

值得警惕的突變

曹雲龍和其他人觀察到,一個變體擁有的這些RBD變化越多,它的增長速度就越快,這是通過報告給全球資料庫的序列數量來衡量的。例如,具有五個關鍵 RBD 更改(相對於 BA.2)的變體(例如 BQ.1)的數量增長速度似乎比具有六個更改的變體慢。BQ.1的後代BQ.1.1有六個這樣的變化,並且在歐洲,北美和其他地方迅速崛起。

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第七次RBD變化似乎導致更快的增長(儘管科學家警告說,估計是近似的,特別是當記錄的序列數量很少時)。科學家正在追蹤的主要「7級」變體是XBB。該亞系是兩個奧密克戎亞系的雜交或重組,都是BA.2的後代。

在新冠突變株群體中,BQ.1.1和XBB似乎正在上升到頂峰。BQ.1家族已經在法國佔主導地位,隨著這些地區進入冬季,可能會在歐洲和北美引發感染浪潮。它也是南非、奈及利亞和非洲其他地方變種湯的常見成分。相比之下,XBB似乎可能主導亞洲的感染,它最近在亞洲引發了一波感染浪潮。

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研究人員還在監測BQ.1.1和XBB共同傳播的國家,看看哪個傳播得更快。在澳大利亞,有一些早期跡象表明XBB正在獲得優勢,曹雲龍指出。

微生物學家Rajesh Karyakarte表示,這似乎也發生在印度,他負責協調馬哈拉施特拉邦的SARS-CoV-2基因測序。「我們將能夠判斷哪一個在這裡倖存下來。我們懷疑XBB。

XBB相對於BQ.1系列的優勢可能部分是由於尖峰RBD之外的變化,Cao說。該變體在編碼稱為N末端結構域(NTD)的刺突蛋白區域的部分基因組中也存在突變。根據曹雲龍實驗室的初步數據,我們的免疫系統也用中和抗體靶向這部分尖峰,從BA.2和BA.5感染中康復的人對NTD的免疫反應特彆強烈。

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曹雲龍補充說,XBB躲避針對NTD的抗體的能力可能使其能夠感染對BQ.1免疫的人及其親屬。但是「BQ.1正在瘋狂地快速拾取NTD突變」,他說。他的團隊未發表的研究表明,這種添加大大增強了這些變體逃避疫苗接種和先前感染引起的中和抗體的能力。

曹雲龍說,BQ.1.1可能會導致病例激增,只是XBB在某些地方超過了它。「如果事實證明XBB最終將在全球範圍內佔據主導地位,我們可能會在歐洲和北美看到某種雙重浪潮,」他說。

雙重免疫?

一個關鍵的決定因素是BQ.1譜系感染對XBB的保護程度。曹雲龍的團隊目前正在研究這個問題。「我有一種感覺,如果你感染了BQ.1,你可能會有一些針對XBB的保護,」他說。「我們還沒有數據。」

無論是由XBB,BQ.1.1還是群體中的其他成員驅動,大型感染浪潮都會擾亂社會,即使是輕微的感染也可能導致長期的健康影響。但研究人員正在特別密切關注即將到來的浪潮是否會導致大量住院和死亡。

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在一項未發表的對28名XBB感染者的初步研究中,Karyakarte的團隊發現沒有人有嚴重的癥狀。Karyakarte說,他在孟加拉國的同事也報告了類似的模式。新加坡在其 XBB 浪潮中記錄了 COVID-19 住院和死亡人數的小幅上升,但這些嚴重影響比過去的浪潮要小。

曹雲龍說,季節性(北半球冬季天氣可能會促進SARS-CoV-2的傳播)、前幾波疫情和政策等因素意味著新加坡的經驗可能無法預測其他國家的情況。「這可能不是將要發生的事情的藍圖。


參考文獻

1.Cao, Y. et al. Preprint at bioRxiv https://doi.org/10.1101/2022.09.15.507787 (2022).

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