新冠病毒出现D614G变异,是否会毒性增强、使疫苗失效?

  来源:果壳

  近日,“多国发现新冠病毒变异毒株”“新冠毒株变异更易形成超级传播者”等话题受到热议。

  关于新冠病毒变异的话题来自近日报道:印度研究团队从1536个样本中发现了73个新冠病变异株;马来西亚研究者在新冠肺炎确诊病例中确认了4例D614G变异株,该变异株的传播能力可能是一般毒株的10倍。

  其实,早在今年4月和7月,已有相关学术论文针对新冠病毒的变异进行了详细且系统的报道。研究鉴定出基因变异位点,并讨论了变异带来的潜在危害。

  太长不看版:

  • 新冠病毒出现变异是必然的,目前变异速度不快

  • D614G变异株传播能力强,但不加重新冠肺炎

  • 变异对疫苗效果影响小

  D614G变异株是什么?

  首先,什么是基因变异?基因变异指生物的遗传物质发生了改变,进而可能造成遗传物质所编码的蛋白质发生变化,影响生物的特征。遗传物质主要包括DNA和RNA两种,其中RNA由四种核糖核苷酸A、U、C、G组成,比较不稳定,在复制过程中更容易发生变异,“变异”几乎是所有RNA病毒的共性。

  新冠病毒的遗传物质就是RNA,在传播过程中也会发生变异,但变异速度目前相对较低。

  新冠病毒主要通过病毒表面的刺突蛋白与人体细胞表面的血管紧张素转化酶2受体结合,进而感染细胞。刺突蛋白由1273个氨基酸组成,D614G是指刺突蛋白上的第614位氨基酸由天冬氨酸(D)变异成了甘氨酸(G)。

 新冠病毒刺突蛋白上的D614G变异

  今年4月,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室在预印本bioRxiv上发表的文章,系统地介绍了D614G变异株的流行特点及传播能力等。

  作者认为该变异株是1月15日之前在欧洲产生的。3月21日之前,全球流行的新冠病毒株刺突蛋白第614位氨基酸主要是D,之后D614G变异株则成为了主要流行株。

关于D614G变异的研究

  6月,北京新发地农贸市场爆发小规模新冠疫情,确诊者的样本中也检测到了D614G变异株。

  除了D614G变异,新冠病毒刺突蛋白也出现了多种其他变异。我国科学家7月在国际权威期刊《细胞》(Cell)上发表的论文,系统地研究和介绍了新冠病毒的变异。他们从已知基因序列的刺突蛋白上鉴定出了106个变异位点。

我国科学家对新冠病毒变异的系统研究

  基因变异危害有多大?

  那么病毒基因变异有什么潜在危害呢?变异可能影响病毒的感染能力、致病能力、药物效果以及疫苗研发等。

  提高感染能力,不影响严重程度

  科学家们检测了新冠病毒106个变异位点对感染能力的影响,发现D614G变异的确可以提高新冠病毒的感染能力,病毒传播能力可能增强。

  但基于目前研究来看,D614G变异并不会使新冠肺炎的严重程度增加。除D614G之外的其他变异会使新冠病毒的感染能力降低,甚至完全丧失。由此看来,绝大部分的病毒变异可能对于病毒本身是有害的。

包括D614G在内的多种变异对新冠病毒感染能力的影响

  可能产生耐药性

  近期柳叶刀杂志子刊《THE LANCET HIV》报道,一名23岁法国男性于2019年9月确诊艾滋病,从他体内分离到的病毒对多种抗艾滋药物都具有耐药性。这种耐药性的产生就是基因发生变异的结果,可能将使患者面临“无药可用”的困境。

  目前还没有治疗新冠肺炎的特效药,因此不明确新冠病毒的变异是否也会产生这样的耐药性。由于耐药性多数是在使用药物后,由药物筛选或者诱导产生的,因此新冠病毒的变异可能会产生一定程度的耐药性,但可能不会像艾滋病毒一样极端。

  对疫苗效果影响小

  除了药物疗效,病毒变异也会影响抗体的效果。部分变异会使病毒对抗体更为敏感,另一部分变异则使病毒逃逸抗体中和。

  虽然变异对抗体有一定影响,但对康复者血清中和病毒的效果影响相对较小。因为康复者血清包含多种抗体,变异可以影响其中几种抗体的效果,但是很难影响所有抗体。虽然D614G变异增强了病毒的感染能力,但康复者血清依然能很好地对抗该变异病毒。

  给人体打疫苗,可以理解为在一定程度上模仿新冠病毒的“感染过程”,使人产生类似于康复者的中和血清。由此看来,新冠病毒的变异可能很大程度上不会影响在研疫苗的效果。

  科学家们针对另一种冠状病毒,中东呼吸道综合征冠状病毒(MERS-CoV),做了很多相关研究,发现MERS-CoV的很多变异可以影响抗体的作用,但几乎不影响疫苗的效果。新冠病毒在这方面可能与MERS-CoV有一定的相似之处,不过具体情况仍需进一步研究。

MERS-CoV的变异对其疫苗的效果几乎无影响

  最后,新冠病毒变异是其传播过程中必然产生的,我们需要做的是使用科学的手段监测它的变化,以便用最快速度判断变异的危害程度,找到相关的应对措施。面对目前的新冠病毒变异情况,我们无需过度恐慌。

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