引起新冠肺炎（COVID-19）的新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）是一種正義單鏈RNA病毒。在近6個月的全球傳播中，其逐漸積累了許多突變，導致基因組呈現多樣性。而這些突變可能會影響病毒的傳播性能及毒力，或產生感染人類宿主的新位點。世界各地的研究團隊都在持續監測SARS-CoV-2的基因組多樣性，特別是新興突變的分布和特徵。
冠狀病毒突變主要通過三個過程實現：1）病毒複製過程中的複製錯誤產生突變，而SARS-CoV-2的校對機制會減少這種突變的產生；2）由於重組或重配而產生的基因組變異；3）由宿主RNA編輯系統誘導產生的突變，這是宿主自身免疫的一部分。在自然選擇下，病毒發展中反覆獨立出現的突變則是可能具有威脅的重點對象。
近日，來自英國倫敦大學的研究人員對全球患者感染的SARS-CoV-2中發生的突變是否會改變病毒的傳播性開展了研究，結果沒有發現任何與病毒傳播性增加有關的復發突變。相反，復發性突變似乎主要是由宿主通過RNA編輯機制產生的免疫誘導的，並且可能對病毒有微弱的危害性。相關研究成果於當地時間5月21日發表在預印本雜誌《bioRxiv》上。
https://doi.org/10.1101/2020.05.21.108506
具體來說，研究人員對來自75個國家的15691個SARS-CoV-2的基因組進行最大似然系統進化樹分析，與參考基因組Wuhan-Hu-1相比，所有株系發生的SNP均小於29個，計算其每年每個位點發生突變的速率約為9.7 x 10-4，該速率顯著低於其他沒有病毒校對機制的正義單鏈RNA病毒。這表明，目前SARS-CoV-2群體的遺傳多樣性仍然為中等，且所有SARS-CoV-2株系均為同一個克隆譜系。
全球橫跨多個國家的15,691個SARS-CoV-2的基因組多樣性
在基因組序列比對分析中，研究人員共檢測到6822個突變，經過濾鑑定，273個為復發突變。其中，鹼基C突變為U的比例非常高，且在非同質和同質位點均可觀察到這種模式，除此之外，涉及胞嘧啶的突變幾乎全是C/U突變。研究人員還觀察到在已知的APOBEC靶點位置含有一個可變鹼基的富集，表明這些突變的產生可能與宿主RNA編輯系統誘導相關。
為了測試復發突變與病毒傳播性間的關聯，研究人員開發了一種新的系統發育指數，即同型後代比率（RoHO），以量化由獲得特定突變的任何祖先病毒體產生的後代子代的比例。比較所有進化枝發現，沒有一種復發性突變與病毒傳播的增加顯著相關，且有3個復發突變與病毒傳播減少顯著相關。有趣的是，log（RoHO）指數向負值的分布呈強趨勢，這表明大多數同質異型突變都是弱有害的。
同型後代比率(RoHO)評分指標背後原理的示意圖
全基因組同型後代比率(RoHO)得分
總而言之，研究人員在迄今為止的全球範圍的SARS-CoV-2株系中，沒有檢測到與病毒傳播增加有關的任何復發突變。相反，有些復發突變呈現為中性或弱毒性的趨勢，這顯然會減弱SARS-CoV-2的傳播。