為什麼英國新冠突變毒株這麼受關注?

2021-01-14 ACROBiosystems

2020年12月底，英國官員發出緊急報告，稱一種具有高度傳染性的新冠病毒突變株（B.1.1.7）正在英國傳播。基因組的測序結果表明，B.1.1.7攜帶著多種基因突變，其中有些基因突變可能增強它的傳播能力。

作為RNA病毒，新冠病毒出現新變體並不奇怪。中科院武漢病毒研究所研究員石正麗說，「病毒基因突變是永恆的，我們所能檢測到的變異都是能成功存活和傳播的病毒。」

為什麼這次在英國傳播的突變株這麼令人關注呢？BBC報導稱，以下英國突變株的三個特點，是其引起高度關注的原因：

它正在迅速取代其他新冠病毒株突變會對病毒的一些組成部分帶來重要影響實驗室的結果發現，一些突變會增強病毒感染細胞的能力這些因素導致產生了一種傳播力更強的變種新冠病毒。

圖1. MK LHL檢測數據顯示H69/V70缺失變異在PCR陽性患者中的出現頻率增加

新冠病毒最特殊之處主要在於兩點：

1.病毒通過刺突蛋白（S蛋白）上受體結合域（RBD）與宿主細胞表明的ACE2蛋白結合；

2.在S蛋白S1和S2亞基間存在Furin蛋白酶切割位點。（點擊查看新冠病毒與宿主細胞互作圖）

而根據美國疾控中心（CDC）報導，B.1.1.7病毒株具有23個突變，包括14個非同義突變（胺基酸改變）、6個同義突變（非胺基酸改變）和3個胺基酸缺失，其中：RBD上第501位天冬氨酸（N）被酪氨酸（Y）取代（N501Y）；Furin切割位點毗鄰位置681位脯氨酸（P）被組氨酸取代（P681H），這兩處突變恰好出現在新冠病毒的特殊功能位點。

此外，根據結構預測，69/70胺基酸缺失也可能會導致刺突蛋白的結構發生變化（即構象變化）。

圖2.新冠Spike突變體3D結構（英國突變株，來源：GISAID）

除了英國突變株B.1.1.7外，在南非也出現了新冠病毒的另一突變株，稱為20C / 501Y.V2或B.1.351。南非突變株的RBD蛋白上發現有3個突變，其中N501Y突變與英國突變株一致。

圖3.新冠Spike突變體3D結構（南非突變株，來源：GISAID）

美國CDC指出，這些新型新冠病毒突變株可能存在一些危害，如：

在人群中傳播更快（有證據）；

引起人類更嚴重的疾病（未看到證據）；

降低單克隆抗體等抗新冠病毒藥物的有效性（可能）；

逃避疫苗誘導的免疫應答（目前可能性不大；但是積累多個突變後有可能）。

目前沒有數據支持新的病毒突變株毒性增強，對於廣大的民眾而言，不需要太過擔心突變株毒性，但是對科研工作者和醫藥研究者，需要關注並研究新突變株是否會逃逸現有疫苗及中和抗體的保護。值得關注的是，近日輝瑞（Pfizer）公司和德克薩斯大學醫學院（University of Texas Medical Branch）的研究人員在預印本網站bioRxiv上發布最新研究，顯示由輝瑞和BioNTech聯合開發的新冠疫苗BNT62b2，對攜帶N501Y基因突變的病毒株仍然具有相同的保護能力。

ACROBiosystems提供覆蓋N501Y、HV69-70del、D614G、P681H等B.1.1.7中包含的9個突變位點的一系列Spike蛋白，包括單點突變和多點突變，可應用於新冠病毒傳染性和致病性機理、疫苗免疫應答、中和抗體作用等方面研究中。

驗證數據

圖4.SDS-PAGE實驗數據表明，RBD蛋白N501Y突變(Cat.#SPD-C52Hn)純度大於90%

圖5.ELISA實驗數據表明，S1蛋白D614G突變(Cat.# S1N-C5256 )與Human ACE2蛋白（Cat.#AC2-H5257）結合活性高.

列表

參考資料：

1.新冠病毒變種：對引發擔憂的英國病毒突變我們知道什麼

2.UK reports new variant, termed VUI 202012/01

3.Novel variant 501Y.V2 with triple spike receptor binding site substitutions

4.Emerging SARS-CoV-2 Variants

5.Interim: Implications of the Emerging SARS-CoV-2 Variant VOC 202012/01

6.Neutralization of N501Y mutant SARS-CoV-2 by BNT162b2 vaccine-elicited sera

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