
自一月首次在中国出现以来,研究人员一直在分析和追踪新型冠状病毒SARS-CoV-2。在研究 的斯克里普斯研究所已经发现,那么快于欧洲和美国传播的菌株有一个突变S“秒杀”的蛋白质,它使大约10倍于最初在亚洲确定的应变更具传染性。该研究已在线发表在bioRxiv上,尚未经过同行评审。
这种突变似乎并没有使病毒更加致命,但确实使它具有更大的传染性。中国最初的菌株称为D614,5月在英国,意大利和北美发现的菌株称为G614。
S“尖峰”蛋白被发现在病毒表面,用于进入细胞,就像锁中的钥匙一样。但是,最初的D614菌株在试图与人的呼吸道中的ACE2受体结合时通常会脱落。突变的G614不太可能脱落,使其更容易进入细胞。
ACE2受体是遍布全身的细胞表面上的分子,但在肺中的浓度特别高,尽管它们存在于包括胰腺和睾丸在内的各种器官中。ACE2受体的浓度不同,并且也与高血压有关。
研究人员认为,这种突变的感染力是原始病毒株的10倍左右。
斯克里普斯研究所(Scripps Institute)的这项研究的主要研究人Hyeryun Cho告诉《华盛顿邮报》,该突变似乎在“弥补”了穗蛋白过去的脆弱性。
Cho和她的同事研究了刺突蛋白之间的差异。他们写道:“这些结果表明SG614比SD614更加稳定,与流行病学数据一致,表明SG614的病毒可以更有效地传播。”
Cho补充说:“流行病学研究和我们的数据一起真正说明了[G变体]在欧洲和美国的传播速度如此之快的原因。……这不仅仅是偶然的。”
尽管这肯定不是一个好消息,但至少到目前为止,研究结果的积极方面是,基因突变似乎并没有使病毒更加致命或致命。刺突蛋白感染病毒后,似乎与病毒的繁殖(复制)能力没有任何关系。但这确实使细胞更容易被感染。
正如英国国家卫生局在2014年对艾滋病病毒所做的一项研究指出,“病毒的最佳进化策略是具有传染性(因此,它会产生更多的自身副本),但具有非致命性(因此其宿主种群不会死亡)出来)。”
Cho及其同事的研究指出:“一个有趣的问题是,为什么携带更稳定的SG614的病毒似乎更易于传播,而不会导致疾病严重程度的明显差异。SG614观察到更高水平的功能性S蛋白可能增加了宿主之间传播的机会,但其他因素限制了宿主内部复制的速度和效率。”
Scripps的研究以及谢菲尔德大学和新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员进行的研究表明,最初在中国武汉发现的更为脆弱的D614穗蛋白可能是该病毒在人类中的原始状态,并构成了中国和亚洲所有COVID-19感染的绝大部分。突变的G614似乎很快在欧洲和北美传播,然后成为该病毒的主要形式。
研究人员说:“几乎在每个地方都有足够采样的地方,观察到了清晰,一致的模式。” “在大多数发起COVID-19流行病并在3月1日之前采样序列的国家和州中,D614形式是该流行病初期的主要局部形式。G614进入人口的任何地方,其频率都会迅速上升,在许多情况下,G614在短短几周内就成为当地的主要形式。”
他们认为,这种突变不仅使病毒更容易感染人,而且更易于传播,部分原因是具有新突变的患者在感染更强毒的菌株后似乎具有更高的病毒载量,这意味着病毒数量更高在他们体内循环。