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席卷全球,D614G突变真的增加了新皇冠的普及吗?|细胞|新冠状肺炎

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  资料来源:学术经度和纬度

  时至今日,全球新确诊病例总数已接近1100万,死亡人数也接近52万。在全球新王冠爆发的整个过程中,科学家们观察到一个有趣的现象:自2月下旬以来,突变的新王冠病毒株开始席卷全球。在短短几个月内,感染这种突变病毒的患者比例从不到5%增长到如今的90%以上。可以说,绝大多数新冠感染者现在是这种突变病毒的受害者。

  2月下旬起,一种变异的新冠病毒株(G614 SARS-Cov-2,蓝色)开始席卷全球

  4月30日,在预印本网站bioRxiv上发布了一篇讨论该突变病毒的论文,指出简单的氨基酸改变会使该突变病毒“更易于传播”,并且需要“紧急注意”。“一周后,这篇论文引起了媒体的关注,并成为社交媒体上的热点。在朋友圈中,许多文章带有“警告!这篇文章还成功地动员了人们的焦虑,并引起了爆炸。

  

  几乎没有人报告说,在预印本发表后,许多科学家批评它的结论“过于夸张”,并且缺乏足够的证据来支持它。今天,本文已在顶级学术期刊“ Cell”上正式发布。与预印本相比,本论文有很大的变化,补充了很多资料。在今天的文章中,经纬学术团队还将与读者分享论文的要点,并征求各方意见。

  神秘的D614G

  新的冠状病毒的刺突蛋白(S蛋白)是病毒入侵细胞的“攻城锤”,也是许多疫苗和疗法的目标。因此,刺突蛋白的突变也引起了许多科学家的注意,这些突变可能会改变刺突蛋白的性质,使病毒更容易侵入细胞,或使疫苗和药物无效。

  (图片来源:Jason McLellan/Univ。 of Texas at Austin)

  负责这项研究的科学家已经开发了一种生物信息学工具,可以监测不同地区的新冠状病毒,其刺突蛋白变体是什么以及不同变体的流行程度。研究发现,新的日冕病毒不是“长出一百朵花”,而是“一个大家庭”。“在各个国家和地区,具有“ D614G”突变的病毒株占据主导地位。

  D614G是指氨基酸变异。在最早的新冠状病毒刺突蛋白中,天冬氨酸(D)占据614位。突变后,该位置变为甘氨酸(G)。

  出现D614G变异的新冠病毒株(蓝色)在全球各个大洲成为绝对主流

  追溯到突变的历史,科学家发现在3月之前,该变体尚未成为全球主流,仅占全球测试序列的10%。在扩大其在欧洲的影响力之后,这一数字在整个三月份猛增到67%。在本文的数据截止点,这一比例已高达78%。

  这种突变病毒并未在全球范围内同时爆发,而是遵循欧洲-北美/大洋洲-亚洲的顺序。

  变化的影响

  在预印本论文中,研究人员对造成这种现象的原因进行了很多猜测,并提出了导致D614G突变病毒大流行的许多潜在原因,例如影响刺突蛋白的结构,影响免疫力等。在“ Cell”纸中,此长度明显缩短。几行文字中的多种解释也表明作者不确定其背后的原因。

  相反,作者对这种突变的临床后果进行了更深入的研究和探索。他们分析了999例患者的预后(与预印本中的470例相比几乎翻了一番),发现患者中的病毒载量高于突变前。就疾病的严重程度而言,两者之间没有显着差异。

  胞实验认为出现D614G变异的新冠病毒株(蓝色),感染培养细胞的能力更强

  更重要的是,研究人员在细胞实验中发现具有这种突变的假病毒(不使用真正的新冠状病毒进行实验,只允许实验病毒表达这种尖峰蛋白)感染细胞的能力更强。这项研究的作者说:“(与具有D突变的病毒颗粒相比,具有G突变的病毒颗粒,其感染细胞的能力要高3到6倍”,因为这两种病毒颗粒之间的区别只是氨基酸 如果在位置614发生变化,则增加的传染性直接与此D614G突变相关。”

  D614G突变真的“更具交流性”吗?

  从以上结果可以看出,当新的冠状病毒的刺突蛋白出现D614G突变时,该病毒可以更有效地感染培养皿中的细胞,并且患者的病毒载量也增加了。实际上,这种突变病毒确实席卷了全世界。这是否意味着D614G突变使新的日冕病毒“更易于传播”?

  

  不会吧今天,《细胞》杂志还发表了一篇评论文章,专门解释和讨论了这项研究的结果。该评论文章指出,事实是,具有G突变的新型冠状病毒已成为世界许多国家和地区的主要毒株。但是,尽管该论文提供了支持D614G突变病毒更具“传染性”的证据,但该证据仍不足以解释该突变病毒具有更高的“传播性”。

  因为另一种合理的解释更简单:带有D614G突变的病毒恰好巧合地席卷了整个世界。

  今年2月,全球新王冠爆发的中心从亚洲转移到了欧洲。3月,北美成为新的爆发中心。包括本文在内的许多研究证实,美国大多数新的冠状病毒菌株都来自欧洲。某种病毒是否可以传播,不仅与病毒的传播能力有关,而且与引入该病毒的次数有关。当大多数菌株由于各种原因(例如,隔离感染者)而未能如愿以偿时,几次引入的菌株将“赢家通吃”,并成为绝对的主流。

  此外,该评论的作者还指出,虽然变异病毒正在全球范围内逐渐产生影响,但中国的抗流行病工作取得了明显的成果,导致未变异病毒的比例迅速下降。这也可以解释为什么D614G突变病毒可以席卷全球-它可能根本没有其他对手,但这并不意味着它的传播更强。

  研究的局限性

  “ Cell”论文的作者和评论文章的作者都指出,该研究存在某些局限性。例如,该研究并未使用真正的新冠状病毒,而是使用了伪造病毒,这些病毒可能没有代表性。支持感染细胞能力增强的体外细胞实验使用的是人肾细胞系,而不是呼吸道细胞。从这个角度看,实验结果的意义尚不清楚。

  药明康德内容团队制图

  此外,病毒感染的细胞不仅依赖于刺突蛋白,还需要许多其他病毒蛋白和宿主蛋白的参与。这些细节尚未在本研究中讨论。因此,我们根本无法通过简单的体外细胞实验,断言简单的氨基酸变异可能对广泛的人们产生重要影响。

  “这项研究中的体外数据加强了临床发现,均表明D614G突变可能在人细胞中以更高水平复制。但是我们不能说这种突变会使病毒更具传染性或引起更严重的疾病。关键是,我们不知道这对新的大流行是否有任何意义。“评论文章的一位作者说。

  总结一下

  “传染性”并不意味着“可传播性”,我们不必为此突变而惊慌。在流行病中,病毒突变是正常的。“尽管某些突变会改变病毒的特征,但它不会像开关一样,突然让病毒构成巨大威胁。“评论文章的作者添加了。目前,这种突变对疫苗和药物的影响并不重要。

  但是我们还需要注意的是,无论这种突变病毒的流行是随机选择还是自然选择,该菌株目前都在全球范围内传播。因此,我们还需要更多的研究以更好地了解该病毒的特征,并为尽快结束新的冠状流行提供帮助。这可能不是我们应该真正注意的方向,而不是因为结论夸大而不必要地引起焦虑。

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