新冠新变种B.1.1.529来了,它是“超级变种”?
来源:极萨学院冷哲、拍照稀烂帮帮主、华中农业大学农业微生物学国家重点实验室等
神秘变异病毒到底感染了谁?
在疫情爆发的一年多的时间里,全世界的科学家都非常关注新冠病毒在动物之间的传播情况,尤其是野生动物之间。研究人员对宠物,动物园中的动物,养殖场的动物以及野外的动物都进行了大量的监控和研究,这些数据汇总在了世界动物卫生组织(World Organisation for Animal Health,OIE)之中。
虽然实验室研究中我们主要采用雪貂作为呼吸系统疾病的模式动物,但实际上雪貂的种群数量很小。水貂一般指美洲水鼬,和雪貂同为鼬科鼬属,但实际上这两个物种都不是真的“貂”,貂是鼬科貂属,比如紫貂。
水貂作为毛皮类养殖动物,数量非常多,与人类接触也很密切,所以在水貂上爆发的疫情非常糟糕,科学家们也非常关注。
我们发现病毒在水貂之间的传播是非常迅速的,丹麦就出现过,一间养殖场在8天内,水貂被感染比例从8%猛涨到97%这种极端情况。同时丹麦还报告过貂类感染的病毒回传给人类的情况,有研究表明这一突变可能具备增加传播能力和抗疫苗的能力,索性范围被控制的很及时,没有出现大规模的传播。
这就是验证了我们担心的3个环节,人传动物,动物传动物,动物传人。
数月前在密歇根州,67%的小鹿鹿抗体阳性。
纽约城市大学和密苏里大学几位作者联合发了篇预印本,为了监测纽约的新冠毒株变异情况,他们连续几个月都在纽约周边14个污水处理厂采样。
结果测出污水样品中病毒残片刺突蛋白第412到579氨基酸位点的突变,并且可以确认这些测出来突变点位是不是属于同一个RNA序列。因此作者们可以通过突变点位的排列组合,进一步推算出污水样品中各个变异株的流行率。然后再根据以上原理,也真的在废水里测出了各种流行变异株,比如alpha、beta、gamma和delta等,并且跟纽约市感染者基因测序得到的流行率基本一致。
他们在污水中找到了一些不明毒株,但他们进一步发现了两个疑点:随着纽约疫情好转,确诊人数日益减少,不明毒株所占份额却越来越多,并且从增加的比例来推论,这部分的绝对数量并不受纽约疫情曲线影响。
但发现的四种闻所未闻的变异毒株十分奇怪:现如今人类所有测序数据库的接近三百万条测序记录里面,完全找不到这四种,连依稀相似的都没有。然后作者们进一步发现,这四个变异株唯一共同的突变点位——Q498——非常罕见。而且,美国共有两个含有Q498H的测序记录,宿主都是老鼠。
纽约城市大学和密苏里大学几位作者联合发了篇预印本,为了监测纽约的新冠毒株变异情况,他们连续几个月都在纽约周边14个污水处理厂采样。
结果测出污水样品中病毒残片刺突蛋白第412到579氨基酸位点的突变,并且可以确认这些测出来突变点位是不是属于同一个RNA序列。因此作者们可以通过突变点位的排列组合,进一步推算出污水样品中各个变异株的流行率。然后再根据以上原理,也真的在废水里测出了各种流行变异株,比如alpha、beta、gamma和delta等,并且跟纽约市感染者基因测序得到的流行率基本一致。
他们在污水中找到了一些不明毒株,但他们进一步发现了两个疑点:随着纽约疫情好转,确诊人数日益减少,不明毒株所占份额却越来越多,并且从增加的比例来推论,这部分的绝对数量并不受纽约疫情曲线影响。
作者们进一步发现了两个疑点:
随着纽约疫情好转,确诊人数日益减少,深蓝色部分所占份额却越来越多,并且从增加的比例来推论,这部分的绝对数量并不受纽约疫情曲线影响;
深蓝色部分包含了四种闻所未闻的变异毒株:
但发现的四种闻所未闻的变异毒株十分奇怪:现如今人类所有测序数据库的接近三百万条测序记录里面,完全找不到这四种,连依稀相似的都没有。然后作者们进一步发现,这四个变异株唯一共同的突变点位——Q498——非常罕见。而且,美国共有两个含有Q498H的测序记录,宿主都是老鼠。
他们把纽约污水厂发现的四种神秘毒株放在慢病毒载体上(顺便拿D614G毒株做对比组),分别用来跟表达了人ACE2、大鼠ACE2、小鼠ACE2以及不表达ACE2的293ft细胞系做感染实验。
结果如下:
从左到右四组柱子分别代表没有ACE2的293ft细胞系(对照组,只有跨膜蛋白酶)、有人ACE2的细胞系、有小鼠ACE2的细胞系,以及有大鼠ACE2的细胞系。
各种不同颜色的柱子从左到右分别代表原始毒株(D614G)、alpha毒株(A570D+N501Y)、四种污水神秘毒株,以及作为对照的慢病毒载体(neg)。
柱子越高则代表对应毒株越易感。
试验结论——
原始株(D614G)不能感染大鼠和小鼠;
污水中的四种神秘毒株非常容易感染大鼠和小鼠;
污水中的四种神秘毒株也非常容易感染人类。
他们继续拿污水里的四种神秘毒株针对BNT疫苗以及礼来/再生元单抗做了抗体中和实验。
看不懂图没关系,老夫帮各位打个总结啊——
四种神秘毒株里面有三种都表现出了满格的免疫逃逸能力。
而国内近期金教授团队的文章也表明Q493K和Q498H可能会在小鼠身上促进传播。
近日顺利登上各大媒体头条的B.1.1.529
近日,从博茨瓦纳和南非的豪登省发现一种全新的变异毒株,其编号为B.1.1.529,这种变异毒株的一些特别之处引发了病毒学家和流行病学家的关注。
这种变异毒株的最大特点为,突变位点极多。这个毒株具备超过50个变异位点,其中32个变异位点在S蛋白上,以及有10个变异位点在S蛋白中最关键的受体结合域(RBD)上。
这些变异位点,从理论上赋予了这种新的变异毒株可能具备前所未有的免疫逃逸能力。比如其中的一些突变会增加病毒与受体蛋白的结合能力,另一些突变可能会抑制人体的干扰素生成机制,还有一些突变可能增加病毒对已有抗体的免疫逃逸能力。
英国卫生局官员将这一变种称为“迄今为止最糟糕的变种”,其突变数量是目前占主导地位的德尔塔变种的两倍。该变种在本周初才被首次发现,但英国当局迅速对南非及其五个邻国实施了旅行限制,行动比之前发现变种时迅速得多。
“据我们所知,存在大量的突变,也许是我们看到的德尔塔变种病毒突变数量的两倍,”英国卫生大臣贾维德对多家媒体表示。“这表明它可能更具传染性,我们现有疫苗的效力可能较低”。
英国宣布从周五起暂时禁止来自南非、纳米比亚、莱索托、博茨瓦纳、津巴布韦、斯威士兰的航班,从这些地区回国的英国旅客必须接受隔离。
病毒学家已经在南非发现了近100个与该变种病毒有关的病例。上周,南非每天有大约200个新的新冠确诊病例,且每日新病例在24日增加到1200多个,25日确诊病例更是攀升到2465个。
当地卫生官员透露,早期检测结果显示,在24日豪登省出现的约1100例新增病例中,90%都是由这种新变种病毒引发的,远超德尔塔等前期变异毒株同期水平。
短短20天左右时间,“B.1.1.529”在南非国内所有变种病毒中的占比已高达九成 图自《金融时报》
有人在推特上把这个病毒的所有的变异基因列了出来。
Q493K能干什么?
翻阅了中国华中农业大学金梅林教授团队于2021年5月发表于EBioMedicine的论文显示,研究者将野生SARS-CoV-2毒株分别在老年和青年鼠上传代,获得了一株在小鼠上复制能力强且致病性高,甚至能引起小鼠死亡的SARS-CoV-2毒株WBP-1。小鼠感染该毒株后呼吸道及肺脏病理损伤明显。肺脏小血管周围有大量淋巴细胞渗出。此外,该病毒可以引起小鼠肺部血管内血栓形成,与SARS-CoV-2在人类和恒河猴中引起的病理模式相似。
该研究通过对不同代次小鼠的肺脏匀浆上清液进行全基因组测序,进而分析了SARS-CoV-2在小鼠传代过程中适应性突变的动态过程。对所分离的5株病毒进行小鼠致病性分析后,选择致病性最强的WBP-1进行全基因组测序。经序列比对,研究者发现该毒株含有一段氨基酸缺失和多个氨基酸突变,其中Spike(S)蛋白有两个氨基酸突变位点Q493K和Q498H,并且这两个位点均在受体结合域(RBD)上。研究者发现WBP-1毒株可以感染超表达鼠源ACE2(mACE2)的Hela细胞,而野生SARS-CoV-2毒株不能感染上述细胞,说明mACE2介导了WBP-1入侵细胞。
为了进一步验证WBP-1毒株S蛋白Q493K和Q498H增强了其与mACE2结合力,研究者运用biolayer interferometry试验,发现单一的Q493K或Q498H突变均可促使RBD蛋白与mACE2结合,并且两个不同位点同时突变对该结合力具有叠加效应,而Q493K和Q498H突变不影响RBD与人源ACE2(hACE2)的亲和力。
WHO的反应这次非常的快
24号下午5点半完成命名流程,24号夜里入围WHO变异毒株监控名单,25号晚上就决定给该毒株安排专属的希腊字母,之前这种流程都要观察几个礼拜的,这次只用了两天。
但是这种快代表着官方机构对于新变异的重视度的不同,其实我认为这是一个不够好的消息。
国内的疫情
医殇小编按:
这个新变种很多报道说可能是低免疫力人群里不停的传代发展出来的,我不怀疑这点,但是也可能是鼠类里传代传出来的变异。
在国内近阶段经历了多次疫情的反复,可以看到在中国这个超10亿的人口大国,出现几例本土案例都会变成震动全国的大事。但如果对比看这个世界对于其他各类变异株的防疫过程,目前似乎没看到如中国这样成功的案例,包括英美等其他国家基本都是发现后都沦陷了,哪怕曾经的抗疫优等生新加坡等也在慢慢沦陷。
而我们国家即使能成功靠社区控制到现在,但毕竟世界是我们整个人类的世界,我们不可能完全做到闭关锁国,所以我现在只有一个希望,希望这个新变种不要像DELTA那样传遍全世界,如果发生,那真的就是一夜回到解放前的状况了。
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