深度：新冠病毒都發生了哪些變異？哪些變異是重要的？

自2019年底首次被發現以來，新冠病毒（SARS-CoV-2）疫情已經持續9個月，在全球造成接近3300萬人感染，近100萬人死亡。

但是，有關這種病毒從哪裡來？什麼時候開始感染人類？病毒都發生了哪些變異？其中又有哪些變異是重要的？等系列問題都有待於回答。

要回答這些問題，很大程度上依賴於遺傳流行病學，即對病毒全基因組序列的分析和基於人群的調查。

自1月12日我國向國際上首次分享第一個新冠病毒全基因組序列以來，已經有採集自100多個國家超過100000個SARS-CoV-2全基因序列上傳到了國際共享資料庫，世界各地的遺傳學家、病毒學家都在夜以繼日地深入挖掘這些數據，以期從中找到上述問題的答案。

儘管我們離前兩個問題的答案還有很大距離，但是後兩個問題卻似乎並不難回答。

這主要得益於分析生物學技術和計算機輔助技術的高度發展。在現代技術背景下，找出由3萬個字母的字符串（A，T，C和Gs分別代表4種核苷酸構成的遺傳密碼）中找出哪怕任何一個點位上的不同（單核苷酸點突變）並非難事。

變異幅度有限，所有新冠病毒仍屬於單一克隆譜系

迄今，科學家已經從100000個全基因集序列中發現了超過13000個突變。

但是，總體上，這些突變的程度有限，從來自世界各地的任何兩名患者的任何兩種病毒平均相差不過僅十數個字母的差別，這隻佔30000個字符串構成的該病毒遺傳密碼中很小的一部分。

這意味著流行中的所有新冠病毒都仍可以被視為單個克隆譜系的一部分。

變異緩慢

儘管屬於易於變異的RNA病毒，新冠病毒總體上變異緩慢，需要很長時間才能獲得大量的遺傳多樣性。

任何一個血統的新冠病毒每個月都大約發生2次變化，相比於流感病毒獲得的突變數低2至6倍。

發生了哪些重要的突變

儘管如此，突變仍然是新冠病毒在自然選擇中發揮作用的基石，任何突變都有可能導致生物學特徵的改變。

比如，一些常見的突變可能會使病毒失去功能或者減毒，甚至步入「死胡同」而消亡；另一些突變可能會影響病毒在新暴露的人類宿主中的傳播。

自從第一個全基因序列共享以來，科學家們一直在努力確定哪些可識別的突變（如果存在的話）可能會顯著改變病毒的功能。

這其中最引人關注的是，新冠病毒刺突蛋白中胺基酸序列的變化。

這種蛋白質所以備受關注，是因為病毒正是依賴它與宿主細胞結合才能進入，並造成感染和大量複製。

新冠病毒基因組中編碼該蛋白質的單核苷酸突變使得第614號位置上的天冬氨酸（D）被甘氨酸（G）替代，即發生的所謂D614G突變已經被證實可以增加病毒對實驗室中生長的宿主細胞的感染能力，從而被很多通俗媒體解讀為「可以增加新冠病毒的傳染性10倍」。

而且，該單核苷酸與其他三個突變聯繫在一起的突變毒株自1月份被發現以來，已經迅速成為全球範圍內流行的優勢毒株，到5月底全球範圍內已經有80%到90%的新冠感染是由該毒株造成，這種趨勢到現在仍沒有改變。

儘管目前還沒有直接證據 證明這種突變的確增加了病毒的傳染性。

研究也發現，儘管這種突變有可能增強病毒的傳播力，卻沒有證據顯示會增加毒力和致病性。

更多變異僅是單純攜帶

D614G並非被發現的唯一的高頻突變。

編碼新冠病毒蛋白質殼的3個相連核苷酸的突變也越來越多地出現在基因序列數據中，目前已經發現出現在高達三分之一的病毒中。

一種與免疫原性相關的Orf3a蛋白第57號位置上發生的單個胺基酸替代突變也見於四分之一的病毒中。

刺突蛋白中存在其他突變，以及無以數計的其他突變似乎都是由我們自身免疫反應的活性誘導的適應性變化。

至於這些或其他任何突變是否能改變病毒的傳播性或毒力，基本上都沒有達成共識。

不過，有一點是可以確認的，絕大多數變異都是隨著SARS-CoV-2傳播而發生的沒有生物學意義的單純性攜帶。

當然，病毒基因核苷酸的替代並非新冠病毒的唯一突變形式。

有證據顯示，新冠病毒輔助基因Orf7b / Orf8的缺失會降低SARS-CoV-2的毒力，這些變異病毒感染可能僅會引發無害的輕度感染。

這種缺失也曾經發生在2002-04年爆發的SAS病毒。

綜上所述，儘管自新冠病毒流行以來，已經發生了，而且仍會繼續發生無以數計的適應性突變。但，就目前的數據來說，我們所面臨的仍然屬於同一種病毒的感染，即沒有發生顯著改變病毒生物特徵的大的突變。

因此，疫情的性質和我們應該採取的防疫策略和措施也不應該輕易改變。