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《科学》:新冠变异毒株让感染变得更容易,但也让病毒对疫苗更敏感

2020-11-13 11:12 前瞻网   

 

《科学》:新冠变异毒株让感染变得更容易,但也让病毒对疫苗更敏感

最新发表在《科学》杂志上的一项新研究证实,SARS-CoV-2已发生突变,使其能够在全球迅速传播,但这种突增突变也可能使该病毒对疫苗更敏感。

新冠病毒新毒株名为D614G,出现在欧洲,并成为世界上最常见的毒株。北卡罗来纳大学教堂山分校和威斯康辛大学麦迪逊分校的研究表明,D614G毒株复制速度更快,传播能力也更强。

这一研究结果的亮点在于:虽然D614G菌株传播更快,但在动物研究中,它与更严重的疾病没有关联,而且该菌株对抗体药物的中和作用略敏感。

11月12日发表的这项研究提供了一些关于SARS-CoV-2进化过程的初步具体发现。

“D614G病毒的竞争能力比原始菌株高出约10倍,并且在原鼻粘膜上皮细胞中复制效率极强,这是人际传播的潜在重要场所。”北卡罗来纳大学医学院微生物学和免疫学教授、北卡罗来纳大学Hill Gillings全球公共卫生学院的流行病学教授Ralph Baric说。

Baric已经对冠状病毒进行了30多年的研究,并参与了瑞德西韦的开发。瑞德西韦是FDA批准的首个COVID-19治疗药物。

研究人员认为,D614G冠状病毒株占主导地位,是因为它增加了刺突蛋白打开细胞让病毒进入的能力。

D614G突变导致一个棘突顶端的一个瓣突张开,使病毒能够更有效地感染细胞,同时也为病毒脆弱的核心创造了一条通道。

打开一个皮瓣,抗菌剂——就像目前正在试验的疫苗中的抗菌剂——就更容易渗透并使病毒失效。

在最近的研究中,Baric Lab的研究人员——包括第一作者Yixuan J. Hou——与威斯康星大学麦迪逊分校的病毒学家Yoshihiro Kawaoka和Peter Halfmann合作进行了研究。

“最初的刺突蛋白在这个位置有一个‘D’,它被一个‘G’取代了。”Kawaoka说,“几篇论文已经描述了这种突变使蛋白质更有特点,更有效地进入细胞。”

然而,早期的工作依赖于一种假型病毒,其中包含受体结合蛋白,但不真实。Baric的团队使用反向遗传学方法复制了一对编码D或G的SARS-CoV-2突变病毒,它们位于614,并使用细胞系、人类初级呼吸细胞、小鼠和仓鼠细胞进行了基本特性分析比较。

Kawaoka和Halfmann贡献了他们独特的新冠病毒研究模型,该模型使用仓鼠。威斯康星大学麦迪逊分校的研究小组——包括仓鼠实验负责Shiho Chiba——对原始病毒和Baric和Hou创造的突变病毒进行了复制和空气传播研究。

他们发现突变的病毒不仅复制速度快了10倍,而且更具传染性。

仓鼠接种了一种病毒或另一种病毒。第二天,八只未受感染的仓鼠被放在与受感染仓鼠相邻的笼子里。笼子之间有隔离带,它们不能接触,但空气可以通过笼子。

研究人员在第二天开始在未感染的动物身上寻找病毒的复制。这两种病毒通过空气传播在动物之间传播,但时间不同。

有了突变病毒,研究人员发现两天内八只仓鼠中的六只会被传染,第四天所有仓鼠都会被传染。对于原始病毒,他们在第二天没有发现传播,尽管所有接触病毒的动物在第四天都被感染了。

Kawaoka说:“我们发现突变病毒通过空气传播比[原始]病毒更好,这可能解释了为什么这种病毒在人类中占主导地位。”

研究人员还检查了两种冠状病毒毒株的病理学。一旦仓鼠被感染,它们表现出基本相同的病毒载量和症状。(带有突变品系的仓鼠生病时体重下降稍微多一些。)这表明,尽管突变病毒感染宿主的能力强得多,但它不会导致明显更严重的疾病。

研究人员警告说,病理结果在人类研究中可能并不成立。

“SARS-CoV-2是一种全新的人类病原体,它在人群中的进化很难预测。”Baric说,“新的变异在不断出现,比如最近在丹麦发现的水貂SARS-CoV-2集群5变异,也编码D614G。

“为了最大限度地保护公众健康,我们必须继续跟踪和了解这些新的突变对疾病严重程度、传播、宿主范围和疫苗诱导免疫脆弱性的影响。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 3976DBC

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