解释:变异的冠状病毒与测试、疫苗
新型冠状病毒与 Covid-19 疫苗和测试:在英国流行的冠状病毒变种由许多突变定义。哪些是特别关注的?为什么世卫组织建议它可能会逃避一些 PCR 检测,它会影响疫苗接种吗?

在有关英国流行的冠状病毒 SARS-CoV-2 新变种的新信息中, 一个突变 一直受到特别关注。该变体被称为 VUI 202012/01,据报道能够在人群中更快地传播,其遗传物质中有多达 14 个突变和 3 个缺失。特别值得关注的是一种突变,N501Y。虽然仍在研究该变体影响测试和疫苗接种结果的潜力,但卫生当局对大多数测试和疫苗仍然有效持乐观态度。
什么是突变?
突变意味着遗传物质的改变。在 SARS-CoV-2 等 RNA 病毒中,蛋白质由一系列氨基酸组成。这种病毒包含大约 30,000 个“碱基对”,它们就像砖块并排放置以形成一个结构。这个基础的改变可能是一种突变,有效地改变病毒的形状和行为。
在英国的变种中,一种突变使病毒更有可能与称为受体的人类蛋白质结合。这称为 N501Y。
N501Y是什么?
简而言之,由字母 N 表示的氨基酸,并存在于冠状病毒遗传结构中的第 501 位,在该位置已被替换为另一个氨基酸,由 Y 表示。发生这种改变的位置是刺突蛋白的受体结合域。 (它是与人类受体结合的病毒的刺突蛋白。)
因此,该突变增加了冠状病毒的结合亲和力。据报道,这种变异病毒占伦敦近期感染病例的 60%。
根据全球禽流感数据共享倡议(GISAID)数据库,南非和澳大利亚等多个国家独立报告了受体结合域的相同突变。序列分析表明,该突变分别起源于英国和南非。
其他冠状病毒突变呢?
突变很常见,但大多数突变不会改变它们编码的蛋白质的结构——这些被称为“同义”突变,因为它们最终会转化为相同的氨基酸。另一种类型是“非同义”突变,它可能导致氨基酸变化。
在英国流行的变体中,有 6 个同义变异和 14 个非同义突变。此外,还有三个“缺失”——从序列中删除的氨基酸。
据世界卫生组织 (WHO) 称,除 N501Y 外,可能影响病毒在人类中传播的突变是 P681H 和 HV 69/70。
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什么是 P681H 和 HV 69/70?
P681H :这种突变发生在 681 位氨基酸中——受体结合域中的另一个位置。这里的氨基酸 P 被 H 取代。 美国疾病控制中心(CDC)曾表示,这是冠状病毒变异性高的部位,而且这种特定的突变也多次自发出现。世卫组织表示,这种突变具有生物学意义。
研究人员早先已经表明,这种突变可以促进进入呼吸道上皮细胞并在动物模型中传播。
最近在尼日利亚救世主大学非洲传染病基因组学卓越中心测序的样本显示了 P681H 序列。然而,研究人员表示,目前,他们没有证据表明 P681H 变体导致病毒在尼日利亚的传播增加。
高压 69/70 :该突变是第 69 和 70 位氨基酸缺失的结果。这些位置再次出现在病毒的刺突蛋白中。在法国和南非也观察到这种缺失。 CDC 表示:这种双重缺失已自发发生多次,并可能导致刺突蛋白的形状发生变化(即构象变化)。
代表英国 COVID-19 基因组学联盟 (CoG-UK) 的研究人员在他们的初步报告中表示,在丹麦与水貂相关的疫情中也发现了这种缺失。在人类中,这种缺失与另一种突变 N439K 相关,该突变再次发生在受体结合域。
世卫组织强调,这种删除会影响一些检测新型冠状病毒的 RT-PCR 测试的性能。
它如何影响 RT-PCR 测试?
WHO 表示,已发现 69/70 位的缺失会影响一些使用“S 基因靶标”(在“S”或刺突蛋白中)的诊断性 PCR 检测的性能。然而,世卫组织也表示,全球大多数 PCR 检测使用多个目标,因此该变体对诊断的影响预计不会很大。
CDC 也表示,大多数商业 PCR 测试都有多个检测病毒的目标,因此即使突变影响了其中一个目标,其他 PCR 目标仍将起作用。
事实上,传统的 RT-PCR 测试也检测到了英国新毒株引发的感染。
使用针对病毒 S 基因的内部 PCR 检测的实验室也应该意识到这一潜在问题。世卫组织建议,为了限制对各国检测能力的影响,还建议采用针对不同病毒基因的平行检测或多重检测的方法,以检测潜在的变异。
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CDC 表示,美国食品和药物管理局 (FDA) 批准的疫苗是多克隆疫苗,可产生针对刺突蛋白多个部分的抗体。
该病毒可能需要在刺突蛋白中积累多个突变,以逃避疫苗或自然感染引起的免疫力,它说。
世卫组织表示:正在进行实验室研究,以确定这些变异病毒是否具有不同的生物学特性或改变疫苗效力。目前没有足够的信息来确定这种变异是否与临床疾病的严重程度、抗体反应或疫苗效力的任何变化有关。
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