mBio：大规模病例研究表明新冠病毒突变D614G可能让这种病毒更具传染性
来源：本站原创 2020-11-12 15:17
2020年11月12日讯/生物谷BIOON/---在一项新的涉及美国休斯敦市5000多名COVID-19患者的研究中，来自美国休斯顿卫理公会医院、威尔康乃尔医学院和德克萨斯州大学奥斯汀分校等研究机构的研究人员发现导致COVID-19疾病的SARS-CoV-2冠状病毒正在积累基因突变，其中的一种基因突变使得这种病毒更具传染性。这种称为D614G的突变位于SAR
2020年11月12日讯/生物谷BIOON/---在一项新的涉及美国休斯敦市5000多名COVID-19患者的研究中，来自美国休斯顿卫理公会医院、威尔康乃尔医学院和德克萨斯州大学奥斯汀分校等研究机构的研究人员发现导致COVID-19疾病的SARS-CoV-2冠状病毒正在积累基因突变，其中的一种基因突变使得这种病毒更具传染性。这种称为D614G的突变位于SARS-CoV-2的刺突蛋白（S蛋白）中，这种S蛋白撬开我们的细胞，从而让这种病毒进入。这是迄今为止在美国的一个大都市地区开展的最大的关于SARS-CoV-2基因组序列的同行评审研究。相关研究结果近期发表在mBio期刊上，论文标题为“Molecular Architecture of Early Dissemination and Massive Second Wave of the SARS-CoV-2 Virus in a Major Metropolitan Area”。
论文共同作者、德克萨斯州大学奥斯汀分校分子生物科学副教授Ilya Finkelstein说，这篇论文显示“由于中性漂移（neutral drift）---这只是意味着不帮助或伤害SARS-CoV-2的随机基因变化---以及来自我们免疫系统的压力，这种病毒正在积累突变。”
在COVID-19大流行的最初一波期间，在休斯敦患者中发现的新型冠状病毒中，有71%的病毒具有这种突变。当夏季第二波疫情袭击休斯顿时，这一数字跃升至99.9%。这反映了在世界各地观察到的一种趋势。今年7月发表的一项基于2.8万多个基因组序列的研究发现，携带D614G突变的变体在一个月左右的时间里成为SARS-CoV-2的全球主导形式（Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.06.043）。那么，为什么含有这种突变的SARS-CoV-2毒株会战胜那些没有这种突变的毒株呢？
也许是它们的传染性更强。英国一项对超过25000个基因组序列的研究发现，具有这种突变的SARS-CoV-2病毒在传播速度方面往往比没有这种突变的病毒稍快，并造成更大规模的感染（medRxiv, 2020, doi:10.1101/2020.07.31.20166082）。自然选择会偏好于更容易传播的SARS-CoV-2毒株。但并不是所有科学家都相信这一点（Nature, 2020, doi:10.1038/d41586-020-02544-6）。一些人提出了另一种解释，称为“创始者效应（founder's effect）”。在这种情况下，D614G突变可能在第一批到达欧洲和北美的病毒中更常见，基本上使得它们比其他的毒株有了先机。
SARS-CoV-2的S蛋白还在继续积累意义不明的额外突变。这些研究人员还在实验室实验中发现，至少有一种这样的突变可以让S蛋白逃避人类自然产生的用于对抗SARS-CoV-2感染的中和抗体。这可能会让这种病毒的变体更容易从我们的免疫系统中溜走。虽然目前还不清楚它是否会转化为也更容易在人体之间传播的毒株。
好消息是这种突变是罕见的，似乎不会让感染患者的疾病更严重。根据Finkelstein的说法，他们没有观察到已经学会逃避第一代疫苗和治疗性抗体配方的SARS-CoV-2病毒。
Finkelstein说，“这种病毒在世界肆虐时继续发生变异。像我们的研究这样的实时监测工作将确保全球疫苗和治疗方法始终领先这种病毒一步。”
这些研究人员注意到，在数千例感染中共有285种突变，不过大多数突变似乎对这种疾病的严重程度没有重大影响。目前正在进行的研究会继续调查第三波COVID-19患者，并确定这种病毒如何适应我们免疫系统产生的中和抗体。每一次新的感染都是一次掷骰子，也是产生更危险突变的额外机会。
论文通讯作者、休斯顿卫理公会医院的James Musser说，“我们已经给了这种病毒很多机会。如今，感染人群规模很大。”
德克萨斯州大学奥斯汀分校的其他作者也为这项研究作出了贡献：访问学者Jimmy Gollihar，分子生物科学副教授Jason S. McLellan和研究生Chia-Wei Chou，Kamyab Javanmardi和Hung-Che Kuo。
这些来自德克萨斯州大学奥斯汀分校的研究人员测试了这种病毒S蛋白的不同基因变体，以测量这种蛋白的稳定性，并了解它与宿主细胞上的受体和中和抗体的结合情况。今年早些时候，McLellan和他在德克萨斯州大学奥斯汀分校的团队与美国国家卫生研究院的研究人员合作，开发了第一个关于SARS-CoV-2 S蛋白的三维图谱，这项创新如今已被应用到几种主要候选疫苗的设计中。
这些研究人员发现，SARS-CoV-2从不同的地理区域独立地多次传入休斯敦地区，病毒毒株来自欧洲、亚洲、南美和美国其他地区。在休斯顿报告COVID-19病例后不久，这种病毒就出现了广泛的社区传播。（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
1.S. Wesley Long et al. Molecular Architecture of Early Dissemination and Massive Second Wave of the SARS-CoV-2 Virus in a Major Metropolitan Area. mBio, 2020, doi:10.1128/mBio.02707-20.
2.Coronavirus mutation may have made it more contagious: study
https://medicalxpress.com/news/2020-10-coronavirus-mutation-contagious.html
3.Erik M Volz et al. Evaluating the effects of SARS-CoV-2 Spike mutation D614G on transmissibility and pathogenicity. medRxiv, 2020, doi:10.1101/2020.07.31.20166082.
4.Bette Korber et al. Tracking Changes in SARS-CoV-2 Spike: Evidence that D614G Increases Infectivity of the COVID-19 Virus. Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.06.043.
5.Ewen Callaway. The coronavirus is mutating — does it matter?. Nature, 2020, doi:10.1038/d41586-020-02544-6.
6.COVID-19 Vaccine Candidate with UT Ties Arrived Quickly After Years in the Making
https://cns.utexas.edu/news/covid-19-vaccine-with-ut-ties-arrived-quickly-after-years-in-the-making
图片来自mBio, 2020, doi:10.1128/mBio.02707-20。
论文共同作者、德克萨斯州大学奥斯汀分校分子生物科学副教授Ilya Finkelstein说，这篇论文显示“由于中性漂移（neutral drift）---这只是意味着不帮助或伤害SARS-CoV-2的随机基因变化---以及来自我们免疫系统的压力，这种病毒正在积累突变。”
在COVID-19大流行的最初一波期间，在休斯敦患者中发现的新型冠状病毒中，有71%的病毒具有这种突变。当夏季第二波疫情袭击休斯顿时，这一数字跃升至99.9%。这反映了在世界各地观察到的一种趋势。今年7月发表的一项基于2.8万多个基因组序列的研究发现，携带D614G突变的变体在一个月左右的时间里成为SARS-CoV-2的全球主导形式（Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.06.043）。那么，为什么含有这种突变的SARS-CoV-2毒株会战胜那些没有这种突变的毒株呢？
也许是它们的传染性更强。英国一项对超过25000个基因组序列的研究发现，具有这种突变的SARS-CoV-2病毒在传播速度方面往往比没有这种突变的病毒稍快，并造成更大规模的感染（medRxiv, 2020, doi:10.1101/2020.07.31.20166082）。自然选择会偏好于更容易传播的SARS-CoV-2毒株。但并不是所有科学家都相信这一点（Nature, 2020, doi:10.1038/d41586-020-02544-6）。一些人提出了另一种解释，称为“创始者效应（founder's effect）”。在这种情况下，D614G突变可能在第一批到达欧洲和北美的病毒中更常见，基本上使得它们比其他的毒株有了先机。
SARS-CoV-2的S蛋白还在继续积累意义不明的额外突变。这些研究人员还在实验室实验中发现，至少有一种这样的突变可以让S蛋白逃避人类自然产生的用于对抗SARS-CoV-2感染的中和抗体。这可能会让这种病毒的变体更容易从我们的免疫系统中溜走。虽然目前还不清楚它是否会转化为也更容易在人体之间传播的毒株。
好消息是这种突变是罕见的，似乎不会让感染患者的疾病更严重。根据Finkelstein的说法，他们没有观察到已经学会逃避第一代疫苗和治疗性抗体配方的SARS-CoV-2病毒。
Finkelstein说，“这种病毒在世界肆虐时继续发生变异。像我们的研究这样的实时监测工作将确保全球疫苗和治疗方法始终领先这种病毒一步。”
这些研究人员注意到，在数千例感染中共有285种突变，不过大多数突变似乎对这种疾病的严重程度没有重大影响。目前正在进行的研究会继续调查第三波COVID-19患者，并确定这种病毒如何适应我们免疫系统产生的中和抗体。每一次新的感染都是一次掷骰子，也是产生更危险突变的额外机会。
论文通讯作者、休斯顿卫理公会医院的James Musser说，“我们已经给了这种病毒很多机会。如今，感染人群规模很大。”
德克萨斯州大学奥斯汀分校的其他作者也为这项研究作出了贡献：访问学者Jimmy Gollihar，分子生物科学副教授Jason S. McLellan和研究生Chia-Wei Chou，Kamyab Javanmardi和Hung-Che Kuo。
这些来自德克萨斯州大学奥斯汀分校的研究人员测试了这种病毒S蛋白的不同基因变体，以测量这种蛋白的稳定性，并了解它与宿主细胞上的受体和中和抗体的结合情况。今年早些时候，McLellan和他在德克萨斯州大学奥斯汀分校的团队与美国国家卫生研究院的研究人员合作，开发了第一个关于SARS-CoV-2 S蛋白的三维图谱，这项创新如今已被应用到几种主要候选疫苗的设计中。
这些研究人员发现，SARS-CoV-2从不同的地理区域独立地多次传入休斯敦地区，病毒毒株来自欧洲、亚洲、南美和美国其他地区。在休斯顿报告COVID-19病例后不久，这种病毒就出现了广泛的社区传播。（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
1.S. Wesley Long et al. Molecular Architecture of Early Dissemination and Massive Second Wave of the SARS-CoV-2 Virus in a Major Metropolitan Area. mBio, 2020, doi:10.1128/mBio.02707-20.
2.Coronavirus mutation may have made it more contagious: study
https://medicalxpress.com/news/2020-10-coronavirus-mutation-contagious.html
3.Erik M Volz et al. Evaluating the effects of SARS-CoV-2 Spike mutation D614G on transmissibility and pathogenicity. medRxiv, 2020, doi:10.1101/2020.07.31.20166082.
4.Bette Korber et al. Tracking Changes in SARS-CoV-2 Spike: Evidence that D614G Increases Infectivity of the COVID-19 Virus. Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.06.043.
5.Ewen Callaway. The coronavirus is mutating — does it matter?. Nature, 2020, doi:10.1038/d41586-020-02544-6.
6.COVID-19 Vaccine Candidate with UT Ties Arrived Quickly After Years in the Making
https://cns.utexas.edu/news/covid-19-vaccine-with-ut-ties-arrived-quickly-after-years-in-the-making
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