近日,印度新冠疫情呈现失控局势,印度卫生部最新公布的数据显示,该国连续 6 天日新增病例超过 30 万例,累计确诊超过 1763 万例。今年3月份印度卫生部门发现了一种在其他国家没有被报道过的新的 COVID-19 突变株,该变异病毒的RNA序列上有两个足以引起科学家高度关注的突变位点,所以,该病毒株最早被新闻错误的宣传为“印度双突变”病毒株或称之为“印度超级变种”。目前,根据新型冠状病毒所属谱系的标准命名法则,该变异株被正式命名为“B.1.617”。印度疫情失控是否与该突变株的出现直接相关?该突变株与其他国家出现的突变株相比有哪些不同,印度突变株能否成为“超级变种”呢?
我们利用GISAID和outbreak.info上的数据对近期印度单日新增病例数和B.1.617变异病毒在印度新增病例中的比例进行分析。结果显示,在印度疫情大规模爆发期间,变异病毒B.1.617在新增病例中的比例极速上升,从时间点上看,变异病毒B.1.617大规模出现的时间点也和本波疫情大规模爆发时间点相吻合,以上说明变异病毒B.1.617在印度疫情大规模爆发中起到主导的作用。(图一)
图一:印度每日新增病例数走势与印度突变株(B.1.617)分离比例走势图
在之前新闻报道中,有些新闻媒体把印度变异病毒宣传为“印度双突变病毒”,很多人认为该变异病毒只存在两个突变位点,事实上该变异病毒共存在15个较高频率突变位点,有6个非同义突变位于刺突蛋白(Spike protein,S蛋白)上,其中4个突变位于S蛋白的病毒受体结合域(RBD),这些突变与在英国和南非突变株中出现的N501Y一样,可能会增强新冠病毒与人体细胞表面的血管紧张素转化酶2(ACE2)结合效率,从而影响病毒传播效率(图二)。
截止目前,全球出现了包括英国突变株(B.1.1.7)、南非突变株(B.1.351)、印度突变株(B.1.617)、美国加州突变株(B.1.429)、巴西突变株(B.1.1.28)和美国纽约突变株( B.1.526)等多种突变株。这些突变株之间大多没有垂直进化关系,都是在不同地区各自独立进化形成。这些突变株在新冠病毒S蛋白的关键区域都发生了重要变异,增加了病毒传播效率,从而使其成为各个国家和地区的主导优势株系。从突变信息对比看,印度突变株与其他地区的突变株相比,并没有本质的区别,只是E484Q和L452R两个突变首次在一个突变体上出现,其传播效率相比与英国、南非等突变株可能有所增强。但我们认为造成印度疫情失控的主要原因还是防疫策略、人口密度、医疗卫生条件等因素的。(图二)
图二:印度突变体与全球主要突变体变异对比,其中紫色标注的突变为S蛋白RBD区域的关键突变
因印度疫情失控,病毒在人群中传播的频次增加,病毒进一步变异的几率也显著增加。目前印度突变株(B.1.617)已经进一步演化出很多新的突变株,包括B.1.617.1、B.1.617.2、B.1.617.3和B.1.618,这些新的突变株在B.1.617基础上进一步突变。如果印度疫情不能尽快得到控制,传播能力更强甚至显著影响疫苗效应的突变株都有可能出现。
稿件来源:南开大学刘斌教授团队
主要成员:孙亚民 刘斌