Nature：揭示奥密克戎的遗传学特性和早期传播模式

2022年1月31日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，一个大型的国际研究团队发现SARS-CoV-2的Omicron（奥密克戎）变体与以前的SARS-CoV-2变体分歧开来是适应性进化的结果，在这种适应性进化中，有益的突变通过自然选择而不是通过以前变体之间的重组传递给后代。该研究是第一个描述Omicron变体的基因组特征并探索该变体的起源的研究。相关研究结果于2022年1月7日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Rapid epidemic expansion of the SARS-CoV-2 Omicron variant in southern Africa”。

论文共同作者、宾夕法尼亚州立大学生物学副教授Maciej Boni说，“我们看到SARS-CoV-2在大约16个月内产生了三种主要的变体---Alpha、Delta和Omicron，这非常令人惊讶，因为其他病毒不会进行如此反复的大的进化跳跃。最新的变体---Omicron---是非同寻常的，因为它在它的刺突蛋白的进化中发生了更大的跳跃。”

图片来自Pixabay/CC0 Public Domain。

Boni指出，与以前的变体相比，Omicron变体的刺突蛋白有30多个突变，其中许多已知会影响宿主抗体的中和作用。他说，“鉴于Omicron变体在进化上取得了如此大的飞跃，我们想研究为什么以及如何发生这种情况。”

为了做到这一点，该团队分析了截至2021年12月7日的所有686个Omicron序列。他们发现Omicron属于B.1.1谱系，Alpha变体也属于这种谱系。有趣的是，该团队发现，Omicron变体在基因上与Alpha变体以及任何其他感兴趣的已知变体不同。

Boni说，“这意味着尽管Omicron变体与Alpha变体属于同一谱系，但是它已经发生了很大的变化，以至于它在很大程度上无法被识别为Alpha变体的表亲或侄子。当Omicron基因组首次被测序时，很明显这种病毒有可能在表型上与我们以前熟悉的SARS-CoV-2变体非常不同。”

为了确定Omicron变体首次出现的时间，该团队使用了一种技术，称为时间校准的贝叶斯系统分析（time-calibrated Bayesian phylogenetic analysis）。他们估计，所有Omicron变体的最近共同祖先存在的日期是2021年10月初。

接下来，该团队对686个Omicron序列进行了选择分析，发现了自从这种变体与其他B.1.1谱系分歧开来后，许多基因发生正向自然选择的证据。Boni说，“这一发现使我们得出结论，适应性进化在Omicron的早期出现和建立中发挥了重要作用。这一发现表明，Omicron很可能是一个进化过程的结果，该进化过程创造了一种高度传播的部分地逃避了我们的抗体反应的病毒。”

此外，这一发现排除了Omicron变体的起源是以前变体发生重组的结果。Boni说，“我们没有发现令人信服的证据表明Omicron变体是以前SARS-CoV-2变体的重组。”

该团队确实发现Omicron的一些样本显示出继承了来自Delta变体的遗传物质的微弱证据，但是统计分析不能排除随机因素或小的测序错误是造成这种奇怪的重组信号的原因。

Boni说，“鉴于最近的错误信息表明Omicron和Delta变体已发生重组，创造出一种称为‘deltacron’的超级变体，重要的是要注意这种重组事实上是可能的，但目前没有证据表明这已经发生，。此外，如果它确实发生了，就其传播和/或导致严重疾病的能力以及其他因素而言，不知道这样一种病毒的特性是什么。”

关于Omicron变体的传播性，该团队得出结论，鉴于南非人口的免疫比例（无论是从感染、疫苗接种还是两者）都在60%以上，部分免疫逃避可能是Omicron在南非快速传播的一个主要驱动因素。

Boni说，“这种关于Omicron可以部分逃避免疫系统的想法得到了其他最近的研究结果的支持，这些研究结果显示与Omicron的出现有关的SARS-CoV-2再感染的风险增加。我们如今还知道，Omicron的病毒载量在被感染的人中比较高，这也在很大程度上促成了它的高传播率。”

Boni指出，当前的Omicron疫情提醒所有美国人尽可能保持我们的COVID-19疫苗接种。他说，“我们承受不起又一个有50万人死亡的年度。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Raquel Viana et al. Rapid epidemic expansion of the SARS-CoV-2 Omicron variant in southern Africa. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04411-y.