新冠病毒变异进入快车道, 英国出现突变株,或可影响疫苗效果

发布者:陈赜发布时间:2021-02-04浏览次数:1033

英国变异新冠病毒自20209月出现至今在全球迅速蔓延,在英国变异新冠病毒已经取代上一代病毒成为主要流行毒株,近10日内(2021120-2021130日)英国提交的新冠基因组中变异病毒比例已经高达85.67%。从全世界范围看,目前已经有约80个国家出现了英国变异新冠病毒,英国变异新冠病毒成为全球主要流行毒株的趋势不可逆转,并将成为2021年全球各国需要共同面对的难题(图1)。

图1. 英国新冠病毒全球传播图 (手动控制图1请点击此处.html

更让人担忧的是英国变异新冠病毒再次发生新的重要突变,202122日,英国科研人员的研究报道称:英国科研人员在对一些病毒样本的检测中发现部分新冠病毒样本出现了一种名为E484K的突变。在之前的报道中,我们比较过英国变异新冠病毒和南非变异新冠病毒,两者重要区别就是南非变异新冠病毒存在一些特异性突变,其中最重要特异性突变是2个定位在病毒受体结合域(RBD)区域的突变,分别为K417NE484K(图2)。而现在英国变异毒株通过自然突变或者重组获得了原来南非变异毒株所特有的E484K新的变异是否会增加病毒感染能力,是否会降低现有疫苗的保护效果,目前还尚未有确切的结论?

为什么英国变异病毒发生E484K突变会引起科学家的高度关注呢?在已经公布的英国变异新冠病毒中存在大量的自然突变,之所以E484K突变会引起科学家关注,主要有2个方面的原因:第一,E484K突变发生在刺突蛋白(S蛋白)的病毒受体结合域(RBD)区域,是RBD中的六个关键接触残基之一,这个位置是新冠病毒29700多个碱基序列中最重要的碱基之一,并且无论是重组疫苗还是mRNA疫苗都是针对新冠病毒S蛋白设计,S蛋白积累的突变越多,疫苗的失效的可能性越大;第二,E484K在南非变异新冠病毒中已经出现过,并且在南非迅速蔓延,说明带有E484K突变的毒株传染能力更强,如果英国变异新冠病毒在原有变异的基础上再增加南非变异新冠病毒的重要突变,可能会产生传染能力更强的毒株。

说明:figure2-2-01

2. 英国新发现的突变株,具有之前非洲突变株的特有E484K突变 

大家肯定非常好奇,为什么新的突变总是发生在英国?我们认为主要有3方面的原因:第一,英国的本身疫情非常严重,新冠病毒在人群中传播的频次极高,导致突变几率增加;第二,英国变异新冠病毒增加传染能力的同时,也会增加其自身的突变几率,导致更易积累突变;第三,英国变异检测力度全球第一,截止202122日已公布的新冠病毒基因组中有195,089株是是英国发布的,占全部序列的42.77%,这为客观上发现新的变异病毒提供了条件。

我们认为,新冠病毒变异已经进入快车道,我们国家防范输入性病例的压力越来越大。目前新冠病毒的突变还主要以自然突变为主,几乎不发生基因组重组,如果新冠病毒也像流感病毒一样易于发生重组的话,后果将不堪设想。


稿件来源:南开大学刘斌教授团队

主要成员:孙亚民,刘斌