南非新冠病毒變體快速傳播，哪些值得注意？
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上周，南非研究人員公布了一種正在快速傳播的新冠病毒變體。該變體發(fā)現(xiàn)于南非對(duì)新冠病毒的日常基因監(jiān)測(cè)中，先出現(xiàn)于沿海，后往內(nèi)陸擴(kuò)散，目前被命名為501Y.V2。
該變體與本月早前在英國(guó)發(fā)現(xiàn)的B1.1.7變體并不相同。但南非科學(xué)家將兩種病毒變體的基因組序列比較后，發(fā)現(xiàn)二者在病毒S蛋白受體結(jié)合區(qū)域（RBD）均含有N501Y突變，該突變可加強(qiáng)病毒與人的受體ACE2 的結(jié)合，從而加快病毒傳播。
今年10月，在第一波疫情高峰結(jié)束后僅數(shù)周，南非在很快迎來(lái)了第二波疫情。10月底，有效再生數(shù)Re（單個(gè)患者的平均傳染人數(shù)）增加到1以上，疫情開始擴(kuò)大，發(fā)病率穩(wěn)步上升。12月初，南非南部、東部沿海三省（東開普省、西開普省和夸祖魯-納塔爾省）的病例數(shù)已達(dá)到第一波的水平。
“初步數(shù)據(jù)顯示，在第二波疫情中占主導(dǎo)地位的病毒，傳播速度比第一波更快。” 南非政府部長(zhǎng)級(jí)咨詢委員會(huì)主席薩林·卡林（Salim Abdool Karim）教授表示。
南非實(shí)驗(yàn)室基因監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)（Network Genomic Surveillence）持續(xù)對(duì)新冠病毒遺傳序列進(jìn)行分析和監(jiān)控，現(xiàn)已在全國(guó)超過(guò)50個(gè)地點(diǎn)的近200份樣本中發(fā)現(xiàn)了這種新變異。
夸祖魯-納塔爾大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員分析了南非2020年3月5日至11月25日之間上傳的2589個(gè)全基因組序列，繪制了系統(tǒng)發(fā)育樹，在10月15日至11月25日之間夸祖魯-納塔爾、東開普省和西開普省的190個(gè)基因組序列中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的譜系，即501Y.V2變體。
501Y.V2變體 最早在8月的納爾遜-曼德拉灣出現(xiàn)，隨后迅速擴(kuò)散。納爾遜-曼德拉灣是南非東南海岸度假勝地。
“當(dāng)人們從沿海地區(qū)度假回來(lái)時(shí)，我們可以預(yù)期他們會(huì)帶著這種病毒變體，”領(lǐng)導(dǎo)這次新型病毒變體研究的理查德·來(lái)塞斯（Richard Lessells）博士指出，該變體也可能隨著游客跨越國(guó)界，到達(dá)其他非洲國(guó)家。
到11月初，501Y.V2變體已經(jīng)成為了南非主要流行的SARS-CoV-2病毒譜系。截至12月17日，最近上傳的67個(gè)基因組有59個(gè)（88%）為該譜系。
10月15日的第一個(gè)該譜系樣本除了D614G以外，還在S蛋白的5個(gè)位點(diǎn)上出現(xiàn)了突變（D80A、D215G、E484K、N501Y和A701V）；到11月底，又出現(xiàn)了3個(gè)位點(diǎn)突變（L18F、R246I和K417N）。
其中N501Y、E484K和K417N在關(guān)鍵的RBD上，L18F、D80A和D215G在N端結(jié)構(gòu)域（NTD）上，A701V在折疊環(huán)上，另外L242位點(diǎn)可能也發(fā)生了缺失或突變，尚未得到確認(rèn)。
其中，大部分突變位點(diǎn)在各基因組中的比例有所差異，且隨著時(shí)間的推移頻率并不穩(wěn)定，但RBD中的三個(gè)突變（N501Y、E484K和K417N）則幾乎存在于所有的樣本中，并且在不同的時(shí)間始終保持著高頻率。
研究人員經(jīng)過(guò)分析2019年12月24日和2020年11月14日之間GISAID數(shù)據(jù)庫(kù)的142037個(gè)高質(zhì)量基因組序列（5964個(gè)S單倍型），認(rèn)為N501和E484兩個(gè)位點(diǎn)表現(xiàn)出的核苷酸多樣化圖譜可能與經(jīng)過(guò)陽(yáng)性選擇的演化有關(guān)，這兩個(gè)位點(diǎn)也存在于RBD與人的受體ACE2相互作用界面的功能區(qū)。
N501Y突變被認(rèn)為能加快病毒傳播。該突變也是正在英國(guó)快速流行的新冠病毒B1.1.7譜系的主要突變位點(diǎn)。N501Y能顯著增強(qiáng)S蛋白與ACE2的結(jié)合親和力，但并未出現(xiàn)免疫逃逸現(xiàn)象，N501誘導(dǎo)的血清對(duì)Y501的中和能力并未有顯著差異。
雖然E484K也有證據(jù)顯示可能對(duì)ACE2的結(jié)合能力略有增加，但更需要注意的是具有潛在的免疫逃逸風(fēng)險(xiǎn)。已有多項(xiàng)研究表明E484位點(diǎn)對(duì)免疫主導(dǎo)表位至關(guān)重要，單點(diǎn)突變即可不同程度逃逸多種單克隆抗體的中和作用。華盛頓大學(xué)的研究人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)E484K對(duì)一些單克隆抗體和康復(fù)患者血清在一定程度上具有抵抗作用，表明E484K出現(xiàn)免疫逃逸的概率相對(duì)較大，但仍有多種單克隆抗體和血清能夠中和E484K毒株。
K417N對(duì)ACE2的結(jié)合親和力無(wú)顯著影響，但對(duì)于一類靶向識(shí)別以K417為中心的抗原表位的特定抗體（主要由VH3-53編碼），K417N可能會(huì)影響其與S蛋白的相互作用，但目前并未有明確的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。實(shí)際上，有實(shí)驗(yàn)證據(jù)顯示K417如果突變成另一氨基酸V417，反而會(huì)增大對(duì)一些單克隆抗體的敏感性。
其他突變位點(diǎn)尚未引起重視。最新報(bào)道A701V突變也在馬來(lái)西亞的毒株中頻繁出現(xiàn)，對(duì)這些位點(diǎn)的準(zhǔn)確描述還需后續(xù)更多的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。研究者也會(huì)對(duì)501Y.V2譜系的特征進(jìn)一步研究，同時(shí)也加強(qiáng)對(duì)其他多種突變毒株的持續(xù)追蹤。
目前，現(xiàn)有證據(jù)尚不能證明南非的這種病毒變體會(huì)引發(fā)更多的重癥，也未有明確證據(jù)表明該變體會(huì)對(duì)自然感染或疫苗接種獲得的免疫力具有抵抗作用 。然而流行病學(xué)家擔(dān)心如果病毒快速傳播，超過(guò)了醫(yī)療系統(tǒng)承受能力，則可能造成死亡率的上升。
截至當(dāng)?shù)貢r(shí)間12月27日晚，南非新冠感染累計(jì)人數(shù)超過(guò)了100萬(wàn)，死亡人數(shù)超過(guò)26000，是非洲疫情最嚴(yán)重的國(guó)家。
南非政府將接受Covax 計(jì)劃（Covax initiative）下覆蓋10%人口的疫苗，而首批疫苗預(yù)計(jì)在2021年初運(yùn)抵。目前，南非官方呼吁民眾重新帶回口罩，注意社交距離和洗手。
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