引起伦敦紧急封城的新冠新毒株,到底有多危险

近期,英国出现的新冠病毒突变体引起全世界的关注,「传染性高出 70%」、「伦敦紧急封城」、「大量民众逃离」等等。为应对新冠病毒新变种,目前已有超过 40 个国家对英国实施入境禁令,我国在 24 日暂停中英间的往返航班。据世卫组织表示已有 5 国出现类似病例,在 23 日,以色列、新加坡和香港特区也有新毒株病例出现。

  • 那么新毒株到底有多危险呢?

  • 目前科学界对它的了解又有多少?

英国突变株突变位点之多

创历史新高

我们结合英国科学家在 virological.org 上传的新突变株序列,以及《Science》杂志发表的一篇报道,对暂时命名为 B.1.1.7 亚型的新毒株(英国将病毒命名为「VUI-202012/01」,即「2020 年 12 月 1 日出现的待调查毒株」)已知情况进行了梳理。

(图源 GISAID,新冠 Spike 突变体 3D 结构-英国)

*注:其中青蓝为 69-70 缺失、145 缺失,宝蓝为 D614G、A570D、P681H、T716I、S982A、D1118H 突变,黄色为 N501Y 突变

爱丁堡大学的 Andrew Rambaut 上传的序列中,指出这个新毒株有 23 个特殊的突变,这是首次发现在一个毒株上出现如此多的变异。序列显示 B.1.1.7 亚型是在广泛流行的 D614G 突变株基础上发生突变。

其中有 8 个突变发生在刺突蛋白 Spike 上,包含 69-70 缺失、145 缺失及 N501Y、A570D、D614G、P681H、T716I、S982A、D1118H 突变;其次 ORF8 和 ORF1ab 也有多个位点发生突变。

关于 N501Y 突变

据《Cell》报道,刺突蛋白是新冠病毒表面与人体细胞 ACE2 受体结合的部位,而刺突蛋白 Q493、Q498 和 N501 位点突变会提高病毒与人体细胞表面 ACE2 受体的亲和力,增强新冠病毒的传染力。因此科学家推测英国出现的突变株传染性提高 70%,极有可能与 N501Y 突变有关。

在刺突蛋白的受体结合域 RBD 有 6 个关键的受体接触残基,而 N501 正是其中之一。在小鼠模型中,通过实验已经证实 N501Y 能够增强病毒与人和小鼠 ACE 的结合亲和力。

近日也有报道南非出现新的病毒突变体,同样发现存在 N501Y 突变。南非卫生部门发现,该突变体在刺突蛋白的受体结合域存在 3 个位点突变:K417N、E484K 和 N501Y。其中 E484K 和 N501Y 属于受体结合基序,是与人 ACE2 受体形成结合的主要位点。

(图源:GISAID,新冠 Spike 突变体 3D 结构-南非)

*注:左侧为 ON 状态,右侧为 OFF 状态,其中黑色为 D80A、D215G 突变,蓝色为 D614 G、A701V 突变,黄色为 N501Y、E484K、K417N 突变,绿色表示 ACE2

但是 N501Y 突变是否对变异病毒的传染性及其对疾病严重性的影响意味着什么,还是未知数,需要更多的实验进行验证。

关于 69-70 缺失

69-70 缺失,会导致刺突蛋白 69-70 位的两个氨基酸缺失,已在多个 RBD 相关突变的谱系中发现,比如丹麦水貂突变体中,同样存在 69-70 缺失。

研究人员在一些免疫功能低下的患者中,发现这种突变可能有利于病毒逃逸宿主的免疫反应。也就是说 69-70 缺失可能会造成人体免疫系统无法识别新冠病毒,所以增强对 69-70 缺失突变株的监控尤为重要。

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关于新冠病毒突变

7 月份,我国科学家在《Cell》发文,对新冠病毒变异进行系统性研究和介绍,从已知的刺突蛋白基因序列上鉴定出 106 个变异位点。《Science》也有相关的报道,称 12 月病毒毒株至少存在 200 个位点上的不同,与「初代」新冠病毒相比。

3 月,D614G 突变株成为欧洲的主要流行株,使病毒的感染率提高 2.4-7.7 倍。此后,多数突变株是在此基础上进行变异的,比如丹麦水貂突变 Y453F,以及近期出现的英国突变 N501Y 和南非突变株。

关于突变体,人们出了关心其传染能力是否增强,更多的关注是疫苗是否还有用?王晨光教授曾在《新冠病毒变异可怕吗?》中指出,英国新突变株虽然有 8 个突变在刺突蛋白上,但引起较大的蛋白质构象变化的可能性较小。《Science》、美联社等媒体也引用多名专家的分析,认为突变对疫苗的影响不大,但是还需要更多的实验数据证实。

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参考文献:

1.https://virological.org/t/preliminary-genomic-characterisation-of-an-emergent-sars-cov-2-lineage-in-the-uk-defined-by-a-novel-set-of-spike-mutations/563

2.https://www.sciencemag.org/news/2020/12/mutant-coronavirus-united-kingdom-sets-alarms-its-importance-remains-unclear

文章来源:义翘神州

题图来源:站酷海洛

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