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研究综述:D614G突变在新冠病毒传播中的意义

作者:佚名 来源:MedSci梅斯 日期:2021-02-12
导读

         近日,研究人员发表了一篇题为:Making sense of spike D614G in SARS-CoV-2 transmission的综述文章,系统地总结D614G突变体对新冠病毒复制、发病机制、传播能力、疫苗及抗体有效性的研究进展,并强调密切监视病毒变异及功能性研究的重要性,以确保对新出现的突变能够有效预防。 图:D614G突变体研究概况 (A,突变体随时间逐渐增加;B,细胞水平病毒复

关键字:  新冠病毒 

        近日,研究人员发表了一篇题为:Making sense of spike D614G in SARS-CoV-2 transmission的综述文章,系统地总结D614G突变体对新冠病毒复制、发病机制、传播能力、疫苗及抗体有效性的研究进展,并强调密切监视病毒变异及功能性研究的重要性,以确保对新出现的突变能够有效预防。

        图:D614G突变体研究概况

        (A,突变体随时间逐渐增加;B,细胞水平病毒复制增强;

        C,动物模型中病毒传染性增强;D,刺突蛋白的结构。)

D614G突变占据主体

        通过序列分析,在疫情爆发早期新冠病毒的刺突蛋白S中,氨基酸614位为天冬氨酸(D),但从2020年3月份开始,该氨基酸突变为甘氨酸(G)。到6月份,D614G的频率已经增加到75%,现在,D614G突变体已经取代早期的病毒,成为世界范围内主要病毒株。在临床上,G614感染者的鼻咽拭子检测到的病毒RNA水平高于D614感染者,但是没有改变病毒的致病性。

细胞培养发现病毒复制增强

        遗传学技术分析发现G614比D614存在较低的基因组RNA与斑块形成单位比率,表明其病毒传染性增强。并且D614G突变还增强病毒的热稳定性。传染性和热稳定性的增加可能是D614G突变在细胞培养和动物模型中复制增强的原因。

动物模型中病毒复制和传播增强

        在小鼠模型中,D614G突变增强上呼吸道的病毒量,并显著增强病毒的传播能力,但没有增加疾病的严重程度。而在下呼吸道病毒复制没有明显增强,这可能是D614G突变患者临床严重程度差异不明显的原因。在水貂中,观察到类似的实验结果。

突变对S蛋白和ACE2受体结合的影响

        结构学分析发现,D614G突变破坏了氨基酸D614和T859间的氢键作用力,导致病毒刺突蛋白的构象改变,使更多的受体结合区域(RBD)呈现展开姿态,从而增加了刺突蛋白结合ACE2受体的能力。

突变对疫苗和中和抗体的影响

        突变体的快速扩散必然引起人们对疫苗和抗体有效性的担忧。通过不同的抗体效价评估方法,从康复者血清、免疫疫苗血清及部分单抗研究了突变体的体外中和能力。结果显示,D614G突变不显著影响现有疫苗的有效性,但可能会减弱某些特异性抗体的中和活性。

其他新冠突变株需要持续监测

        近期,出现3种比较引人瞩目的突变体,分别在英国、南非和巴西发现。这3种突变株的突变位点较多,尤其是S蛋白存在7-9个位点的突变。已有结果显示,一些突变体减弱了疫苗和康复者血清的体外中和效果。这种突变累积可能会对疫情流行产生较大影响。

        关于突变体,人们一直想要研究问题主要有:1)新突变体对病毒复制、传播和致病性的影响;2)新突变体对现有疫苗和抗体有效性的影响。因此,及时鉴定新的突变体,并评估现有防疫措施对突变体的有效性,以确保现有或正在开发的疫苗能够提供足够的预防效果。

        现在,义翘神州已开发80多种重组Spike、N抗原突变体蛋白,涵盖了包括上述提及的突变位点在内的多种突变位点。具体详情可以扫码了解。

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