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《Cell丨新冠病毒突变株BA.2.86生物学及免疫逃逸特性》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2024-01-09

  • 2024年1月8日，俄亥俄州立大学刘善虑教授团队在Cell杂志上发表了题为Immune Evasion, Infectivity, and Fusogenicity of SARS-CoV-2 BA.2.86 and FLip Variants的研究论文。

    最近备受科学家关注的是一种叫做JN.1 的SARS-CoV-2 新亚型，其进化来自于Omicron BA.2.86。BA.2.86毒株于 2023 年 7 月下旬在以色列和丹麦被首次发现，当时已经蔓延到全球各地，包括中国。相对于初始的Omicron亚型BA.2而言，BA.2.86有超过30个突变；而对照从年初到9月份占主流的XBB.1.5，也有35个突变。所以，人们担心一个比Omicron更能免疫逃避的毒株可能会使全球再次陷入2022年初的新冠全球爆发流行时期， 但庆幸的是，这种担心没有发生。为什么？研究 BA.2.86的生物学特性和免疫逃逸特性意义重大。

    该研究发现新近出现的Omicron变异株BA.2.86 和FLip在生物学和免疫逃避上有很大的区别。与 FLip 和其他 XBB 突变体相比，BA.2.86 的免疫逃避程度较低，与抗原距离结果一致：BA.2.86 在抗原性上与早期 Omicron 变体 BA.1、BA.2 和 BA.4/5 更为相似，而与 FLip 明显不同。重要也需要警惕的是，BA.2.86在人肺上皮传代细胞系的感染性和膜融合性比目前已知的Omicron都高。但是，这是否预示着新毒株在嗜肺性和毒力上增强，还有待于进一步研究。

  • 原文来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867423014009
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    • 编译者：张玢
    • 发布时间：2023-09-12
    • Omicron BA.2.86亚型不同于Omicron BA.2以及最近流行的变种，仅在刺突蛋白上就有30多个突变。在这里报告了从南非收集的诊断拭子中首次分离到活的BA.2.86亚型，测试了该亚型在细胞培养中对中和抗体的逃逸和病毒复制特性。BA.2.86与Omicron XBB.1.5相比，无论是单独感染还是作为突破性感染，BA.2.86对Omicron BA.1-XBB亚型的中和免疫逃逸能力并不比Omicron XBB.1.5高。中和逃逸相对较早的毒株：BA.2.86表现出广泛的逃逸，既相对于奥米克龙接种前个体的血清中的祖先病毒，也相对于奥米克龙BA.1感染者的血清中的奥米克隆BA.1。没有观察到细胞培养中的病毒特性与XBB.1.5有实质性的差异。BA.2.86和XBB.1.5产生的感染灶大小相似，细胞病变效应相似(均低于SARS-CoV-2)，复制动力学相似。还研究了BA.2.86与BA.2序列的关系，发现最接近的是2022年初流通的南部非洲的BA.2样本。这些观察表明，BA.2.86与来自南部非洲的序列比其他地区更接近，因此可能是在那里进化的，这种进化导致了在规模上类似于最近流行的SARS-CoV-2毒株的中和抗体的逃逸。
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    • 编译者：hujm
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    • 根据世界卫生组织（WHO）的统计，全球累计被新冠病毒感染的人数已经超过2700万。与此同时，生物医药行业针对COVID-19的药物和疫苗研发也在飞速地进展。目前，已经有多款新冠候选疫苗和中和抗体疗法进入3期临床试验阶段。然而我们知道，病毒的基因组是会不断产生突变的，新冠病毒也不例外，目前GISAID的新冠病毒数据库中已经有超过9.5万个新冠病毒基因组序列。人们的一个忧虑是，新冠病毒的突变会不会让目前处于研发中的新冠疫苗失效？今天，药明康德内容团队将结合公开资料，对这个问题进行探讨。 新冠病毒的基因组突变速度快不快？ 新冠病毒是一种包含接近3万个碱基的单链RNA病毒，RNA病毒与DNA病毒相比，在复制过程中更容易引入突变。然而，与导致某些普通感冒的冠状病毒，以及导致艾滋病的HIV病毒相比，新冠病毒的突变速度并不快。这可能是由于新冠病毒具有较为复杂的基因变异纠错机制。基因突变虽然能够帮助病毒产生变异，但是如果基因组中的突变过多，会导致蛋白无法正常形成，病毒的复制无法进行。新冠病毒的基因变异纠错机制能够将RNA复制中引入的错误修改过来，保持病毒复制的正常进行。 我们可能知道，目前的多款抗病毒疗法对新冠病毒的效果不佳，这些抗病毒疗法很多是核苷类似物，它们能够在RNA复制的过程中，代替组成RNA的核苷嵌入到病毒的RNA序列中，从而干扰RNA的复制。而新冠病毒的纠错机制让大多数核苷类抗病毒疗法“无功而返”，但是这个让它抵御抗病毒疗法的机制也同时让新冠病毒的基因组更为稳定。巴塞尔大学（University of Basel）的分子传染病学家Emma Hodcroft博士表示，新冠病毒的基因组大约在每个月会积累两个单碱基突变，这个变异速度是导致普通感冒的冠状病毒的二分之一，是HIV病毒的1/4。 新冠病毒的基因突变会不会让新冠疫苗失效？ 新冠疫苗的作用机理是让人体的免疫系统产生针对新冠病毒抗原的中和抗体和细胞免疫反应。如果新冠病毒的基因组发生突变，理论上某些基因突变可能改变抗原蛋白的构象，让免疫系统产生的抗体无法识别和结合抗原蛋白（例如新冠病毒表面的刺突蛋白），从而让中和抗体失效。那么，现实世界中，新冠病毒有没有发生这种类型的突变呢？ 日前在PNAS上发表的一篇科学论文中，研究人员对18484个新冠病毒基因组进行了分析，他们发现编码新冠病毒的刺突蛋白的序列非常稳定，目前最为显着的变异是D614G变异，在最早出现的新冠病毒刺突蛋白里，占据614号位置的是一个天冬氨酸（D）。而变异之后，这个位置变成了甘氨酸（G）。携带这一变异的新冠病毒目前在全球范围内占据统治性地位。但是，这个突变处于刺突蛋白S1亚基和S2亚基的结合部，并不容易被抗体识别。因此，研究人员推测这一突变并不会影响抗体与刺突蛋白的结合。 而在D614G变异以外，在刺突蛋白上出现次数第二高的基因变异是一个同义变异（基因序列有变化，但是产生的氨基酸无变化），出现频率只有1.96%。对不同刺突蛋白序列的比较显示，从被感染的患者中发现的新冠病毒序列，在刺突蛋白上与基准序列的差别只有0.55个碱基突变。这些数据意味着目前在全球存在的病毒中，没有大量能够让疫苗失效的基因突变。 这一结论也在中和抗体的开发中得到验证，无论是Vir Biotechnology公司还是再生元公司开发的中和抗体，在临床前实验中都能对几乎100%的新冠病毒株产生中和效应。 而且，新冠疫苗通常会在人体内激发针对新冠病毒抗原的多种不同的抗体，它们与抗原蛋白的不同表位相结合，从而让新冠病毒更难于通过基因突变逃避中和抗体的作用。 让疫苗失效的新冠病毒基因突变未来会不会产生？ 目前的科学研究显示，在新冠病毒中已经产生的基因变异，还不会对中和抗体和新冠病毒疫苗的效果产生显着影响。然而，历史的经验表明，耐药性是可以产生的，细菌的抗生素的耐药性是目前全球健康领域的一大挑战。那么，新冠病毒有没有可能如同耐药细菌一样，逐渐获得逃避疫苗激发的免疫反应的能力？ 回答这个问题要从自然选择的机制说起。自然选择指的是由于某种选择压力，导致携带某些基因突变的物种在生存上获得优势，从而在整个种群中的比例越来越高。以细菌的抗生素耐药性为例，携带耐药性突变的细菌通常只会在人们滥用抗生素之后才会出现，因为抗生素带来的选择压力让它们在这个环境下“脱颖而出”。在没有抗生素的环境下，这些携带耐药性突变的细菌与其它细菌相比，并没有显示出生存优势。 目前科学家们虽然已经发现了能够逃避某些中和抗体作用的新冠病毒株，然而它们在全球人口中仍然非常罕见。由于全球人口中大多数人对新冠病毒没有免疫力，因此，他们的免疫系统对新冠病毒的繁衍还不能施加选择压力。这意味着，这些对疫苗具有潜在抗性的基因突变还无法脱颖而出。 诚然，如果新冠疫苗成功地提高了全球人民对新冠病毒的免疫力，在免疫力的选择压力下，携带免疫逃逸基因突变的新冠病毒株可能会逐渐增多。因此，科学家们仍然需要紧密监控新的基因突变的出现。
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