新冠病毒出現D614G變異，是否會毒性增強、使疫苗失效？

2020-08-30 果殼

前幾日，「多國發現新冠病毒變異毒株」「新冠毒株變異更易形成超級傳播者」等話題受到熱議。

關於新冠病毒變異的話題來自近日報導：印度研究團隊從1536個樣本中發現了73個新冠病變異株；馬來西亞研究者在新冠肺炎確診病例中確認了4例D614G變異株，該變異株的傳播能力可能是一般毒株的10倍。

其實，早在今年4月和7月，已有相關學術論文針對新冠病毒的變異進行了詳細且系統的報導。研究鑑定出基因變異位點，並討論了變異帶來的潛在危害。

太長不看版：

  • 新冠病毒出現變異是必然的，目前變異速度不快
  • D614G變異株傳播能力強，但不加重新冠肺炎
  • 變異對疫苗效果影響小


D614G變異株是什麼？

首先，什麼是基因變異？基因變異指生物的遺傳物質發生了改變，進而可能造成遺傳物質所編碼的蛋白質發生變化，影響生物的特徵。遺傳物質主要包括DNA和RNA兩種，其中RNA由四種核糖核苷酸A、U、C、G組成，比較不穩定，在複製過程中更容易發生變異，「變異」幾乎是所有RNA病毒的共性。

新冠病毒的遺傳物質就是RNA，在傳播過程中也會發生變異，但變異速度目前相對較低。

新冠病毒主要通過病毒表面的刺突蛋白與人體細胞表面的血管緊張素轉化酶2受體結合，進而感染細胞。刺突蛋白由1273個胺基酸組成，D614G是指刺突蛋白上的第614位胺基酸由天冬氨酸（D）變異成了甘氨酸（G）。

新冠病毒刺突蛋白上的D614G變異 | 參考文獻[2]

今年4月，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室在預印本bioRxiv上發表的文章，系統地介紹了D614G變異株的流行特點及傳播能力等。


作者認為該變異株是1月15日之前在歐洲產生的。3月21日之前，全球流行的新冠病毒株刺突蛋白第614位胺基酸主要是D，之後D614G變異株則成為了主要流行株。

關於D614G變異的研究 | 參考文獻[1]

6月，北京新發地農貿市場爆發小規模新冠疫情，確診者的樣本中也檢測到了D614G變異株。

除了D614G變異，新冠病毒刺突蛋白也出現了多種其他變異。我國科學家7月在國際權威期刊《細胞》（Cell）上發表的論文，系統地研究和介紹了新冠病毒的變異。他們從已知基因序列的刺突蛋白上鑑定出了106個變異位點。

我國科學家對新冠病毒變異的系統研究 | 參考文獻[2]


基因變異危害有多大？

那麼病毒基因變異有什麼潛在危害呢？變異可能影響病毒的感染能力、致病能力、藥物效果以及疫苗研發等。

提高感染能力，不影響嚴重程度

科學家們檢測了新冠病毒106個變異位點對感染能力的影響，發現D614G變異的確可以提高新冠病毒的感染能力，病毒傳播能力可能增強。

但基於目前研究來看，D614G變異並不會使新冠肺炎的嚴重程度增加。除D614G之外的其他變異會使新冠病毒的感染能力降低，甚至完全喪失。由此看來，絕大部分的病毒變異可能對於病毒本身是有害的。

包括D614G在內的多種變異對新冠病毒感染能力的影響 | 參考文獻[2]


可能產生耐藥性

近期柳葉刀雜誌子刊《THE LANCET HIV》報導，一名23歲法國男性於2019年9月確診愛滋病，從他體內分離到的病毒對多種抗愛滋藥物都具有耐藥性。這種耐藥性的產生就是基因發生變異的結果，可能將使患者面臨「無藥可用」的困境。

目前還沒有治療新冠肺炎的特效藥，因此不明確新冠病毒的變異是否也會產生這樣的耐藥性。由於耐藥性多數是在使用藥物後，由藥物篩選或者誘導產生的，因此新冠病毒的變異可能會產生一定程度的耐藥性，但可能不會像愛滋病毒一樣極端。

對疫苗效果影響小

除了藥物療效，病毒變異也會影響抗體的效果。部分變異會使病毒對抗體更為敏感，另一部分變異則使病毒逃逸抗體中和。

雖然變異對抗體有一定影響，但對康復者血清中和病毒的效果影響相對較小。因為康復者血清包含多種抗體，變異可以影響其中幾種抗體的效果，但是很難影響所有抗體。雖然D614G變異增強了病毒的感染能力，但康復者血清依然能很好地對抗該變異病毒。

給人體打疫苗，可以理解為在一定程度上模仿新冠病毒的「感染過程」，使人產生類似於康復者的中和血清。由此看來，新冠病毒的變異可能很大程度上不會影響在研疫苗的效果。

科學家們針對另一種冠狀病毒，中東呼吸道症候群冠狀病毒（MERS-CoV），做了很多相關研究，發現MERS-CoV的很多變異可以影響抗體的作用，但幾乎不影響疫苗的效果。新冠病毒在這方面可能與MERS-CoV有一定的相似之處，不過具體情況仍需進一步研究。

MERS-CoV的變異對其疫苗的效果幾乎無影響 | 參考文獻[3]

最後，新冠病毒變異是其傳播過程中必然產生的，我們需要做的是使用科學的手段監測它的變化，以便用最快速度判斷變異的危害程度，找到相關的應對措施。面對目前的新冠病毒變異情況，我們無需過度恐慌。


參考文獻

[1] https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30820-5?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867420308205%3Fshowall%3Dtrue

[2] https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30877-1?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867420308771%3Fshowall%3Dtrue

[3] https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/22221751.2019.1620083

[4] https://www.thelancet.com/journals/lanhiv/article/PIIS2352-3018(20)30205-8/fulltext


作者：周盼盼

編輯：代天醫


本文來自果殼，未經授權不得轉載.

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