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Bedford更新新冠病毒分子流行病学分析;关乎疫情走向,这三个突变株最为重要。。。

王宇歌,Mark Hanson临床科研 2022-05-21
新冠日报,只提供专业解读



关键词:COVID-19;分子流行病学;疫情走向


我们公众号经常发布美国病毒进化学家Trevor Bedford博士的研究报告,大家深深地被Bedford博士的专业和准确所折服。

【大数据揭秘】这个喜欢编程的生物学家,如何成长为美国“天才奖”获得者


Trevor Bedford博士于2022年4月18日更新了对于多种Omicron亚型的分子流行病学分析,非常重要。

这组推文共有17条的新冠病毒解析,关乎到今后几个月全球疫情的走向


我们特做以解读。


1,Omicron传播快主要是由于免疫逃逸。

Omicron能够迅速成为全球流行毒株,除了它传播速度快,更重要的是它有显著的免疫逃逸,从而逃逸了之前毒株感染建立的体液免疫屏障。

不过,BA.2取代BA.1并不是因为免疫逃逸(决定免疫逃逸特性的S1亚基在BA.2和BA.1之前差异很小),而是单纯的因为BA.2传播更快,而BA.2的免疫逃逸甚至略低于BA.1。


传播速度更快、免疫逃逸更强,这将是未来新冠病毒新突变株的突出优势;

对于我们人类,则不得不做好“在未来某个时间与新冠病毒不期而遇”的准备。


(图源:Trevor Bedford博士的推特)


2,目前Omicron BA.2已经成为全球主流毒株。


不管是欧洲、亚洲、非洲,还是澳洲,目前的主流毒株都是OMicron BA.2。

Omicron BA.2也是在中国内地造成新一波疫情的主流毒株。

(图源:Trevor Bedford博士的推特)


3,Omicron BA.2会进一步进化,但只是较小的变化。

BA.2亚型仍在进一步发生分枝内的突变,由此已形成了21个子亚型,这些子亚型的病毒学特征与BA.2类似。


4,Omicron突变株最重要的是452突变。


新冠病毒新毒株的传染性和毒力都是由其突变位点决定的。

Bedford认为,目前新冠病毒突变株、尤其是Omicron重要亚型中最重要的是452突变,这个突变位点十分关键。

不管是纽约发现的BA.2亚型的子亚型BA.2.12.1,还是在南非发现且快速蔓延的BA.4和BA.5,都有452突变。


5,子亚型BA.2.12.1非常值得关注


因为它具有S704L和L452Q两个新突变,而众所周知,L452是Delta突变株的最关键突变,L452使Delta具有传播优势,因此具有L452的BA.2.12.1十分重要。


美国纽约州3月初BA.2.12.1只占检出病例1%,但到了4月初已经占到了18%。

美国麻省在3月初检出率1%,到了4月初为7%。

由此计算出BA.2.12.1的相对增长速度大约在0.06-0.11,比BA.2更快;这一增速也是BA.2相对BA.1的增长速度。



6,BA.4和BA.5更为复杂。

BA.4和BA.5也有和Delta完全一致的突变L452R(不是BA.2.12.1的L452Q),还具有F486V和回复突变Q493R。



BA.4和BA.5已经成为南非部分省的主流毒株

BA.4出现在去年发现Omicron的Gauteng,到4月为止BA.4已经占据了当地检出的60%;

而BA.5则在KwaZulu-Natal流行,到4月已经占据了当地的55%。

BA.4的相对增长速度大约为0.09,BA.5为0.11,与BA.2.12.1大致相同。


可见L452突变对于这3种亚型在分子流行上的影响具有相似性



7,F486V突变可能会造成进一步的免疫逃逸


L452突变对病毒传播影响较大,但似乎对免疫逃逸影响较小;

相比之下,F486V这个突变可能会造成进一步的免疫逃逸。


Bedford预测,具有L452R/Q突变的BA.2.12.1,BA.4和BA.5等具有Omicron叠加Delta关键突变的毒株更有传播优势,因此有可能会成为今后的主要流行突变株;但也有可能Omicron其他突变亚型的出现会与携带L452R/Q的Omicron相竞争。



8,突变驱动着新冠病毒的宿主适应和抗原漂移


随着Omicron亚型进化的加剧,Omicron越来越表现出类似流感的抗原漂移的特征,毒力也趋于稳定或减弱,这种流行病学趋势越来越像季节性流感



编者按:

1,
Omicron和原始野生型相比有32个Spike突变,从单碱基突变造成氨基酸突变的角度来看,这已经接近SARS-CoV-2进化的一种极限形式
因此之前就有预测在今后很久的时间不会有其他VOC突变株出现取代Omicron,甚至Omicron会发生回复突变

从Omicron流行5个月的分子流行病学数据来看,这一猜测确实是被逐渐验证的,目前新涌现的突变株都是Omicron基础上的突变亚型或Omicron与其他突变株的混合型。

2,
也许今后的病毒流行趋势就是Omicron+L452R/Q这种新亚型。

虽然这些新亚型依然不是SARS-CoV-2最终的稳定形势,抗原漂移会不断发生,但今后一段时间的情况可能是Omicron的一种具有传播优势的亚型(很可能只是由于一个氨基酸突变)逐渐取代下一种,进而形成流行小高峰

3,
2020年初时流行病学建模预测很不准确。
2022年每次对于毒株、亚型和疫情高峰时间的预测都很精确,这源于分子流行病学在疫情中的不断完善。
这一方面是因为对病毒突变、进化与传播特性的关系更明确,如452/478/484/501;一方面突变株流行病学参数数据越来越多,所以建模预测准确率越来越高。

小结:
1,Omicron+L452R/Q这类亚型可能是以后新冠病毒的主流毒株;其主要特点是:更高传染性和更强免疫逃逸;
2,Omicron + 突变株的流行病学趋势会更像季节性流感;而目前看其毒力和传染性显然仍远高于流感。

参考资料:

【1】 https://twitter.com/trvrb/status/1516147494010253318



本期编辑:Henry,微信号healsan。

Hanson临床科研团队,由6位在美国的医生及医学科学家组成;目前在美国主要从事新药研发和临床科研。

作者:王宇歌博士,一直在美国从事病毒新药和疫苗研发。微博:子陵在听歌。

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