需警惕!多个研究团队发现,发生D614G突变的新冠病毒,感染人类细胞的能力或提高9倍
时间:2020-06-19
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科学家注意到,携带D614G突变的新冠病毒毒株,自今年2月份出现以来,感染人数在全球范围内(尤其是欧美国家)一路飙升,现在已经取代2019年的原始毒株成为主流病毒株。
自新冠疫情暴发以来,全世界的科学家都在密切关注新冠病毒的变异动向。
科学家注意到,携带D614G突变的新冠病毒毒株,自今年2月份出现以来,感染人数在全球范围内(尤其是欧美国家)一路飙升,现在已经取代2019年的原始毒株成为主流病毒株。
▲ D614G变异新冠病毒的流行程度(D614没变异毒株,G614变异毒株)
近日,美国两顶级研究机构对出现在S蛋白中的D614G变异做了初步研究,两篇还未经同行评审的研究论文几乎得出了相同的结论。
美国斯克利普斯研究所Hyeryun Choe和Michael Farzan领衔的研究团队12日发文称,在表达ACE2的人胚胎肾细胞的细胞系hACE2-293T中,S蛋白出现D614G变异的假病毒感染能力是没突变的9倍[1]。
三天之后,纽约基因组研究中心Neville E. Sanjana团队基于假病毒和人肺上皮细胞等细胞系,再次发现D614G变异让假病毒感染细胞的能力提升了8倍[2]。
基于以上研究,我们基本可以确定,新冠病毒S蛋白的D614G变异,会提升新冠病毒感染细胞的能力。不过,D614G变异是否会增强新冠病毒感染人的能力和毒性,目前仍然不能确定,需要更多的临床数据支撑。
▲ 新冠病毒的D614G变异(Jonathan Corum | Scripps Research)
S蛋白是新冠病毒打开人类细胞之门的钥匙,对新冠病毒的重要性不言而喻。
也正是因为S蛋白对新冠病毒极其重要,目前针对新冠病毒开发的疫苗和抗体类药物有很多是靶向新冠病毒S蛋白的。因此,S蛋白的变异动向,也关系到在研药物和疫苗的效果。故而,科学家对S蛋白那真是格外地关注。
实际上,从新冠疫情暴发以来,全世界各地的研究人员一直在给新冠病毒测序,并上传到特定的数据库,与全世界同行分享数据。从第一个新冠病毒基因上传至今,科学家已经在新冠病毒的基因组上发现了数百个变异。不过大部分是随机变异,没有给新冠病毒带去很大的变化。
▲ 新冠病毒(NIAID-RML)
新冠病毒S蛋白的D614G变异,引起了研究人员的关注。简单地讲,D614G变异就是新冠病毒第614位氨基酸由天冬氨酸(D)变成了甘氨酸(G),因此也有人把变异毒株叫做G614,老毒株叫做D614。
这个发生D614G变异的新冠病毒有多厉害呢?据统计,它从年初的0,到3月份的26%,4月份的65%,5月份的70%,在短短数月时间内,一跃成为世界主流病毒株。研究人员认为,这说明变异毒株G614比老毒株D614更有传播优势。
▲ 新冠病毒G614随时间变化图
此外,有研究人员发现新冠病毒的这种变异,与患者的病毒载量增加有关[3]。还有科学家发现变异毒株G614的流行与患者的病死率增加有关[4],而且纽约基因组研究中心Sanjana团队在更大的人群中证实了变异毒株G614的流行与病死率之间有较小但显著的正相关性。
不过,上述现象究竟与S蛋白的D614G变异有没有关系,科学家还没有达成共识,因此需要先研究下D614G变异的功能。
▲ 新冠病毒G614的流行与病死率的关系
为了确定D614G突变是否会改变S蛋白的特性,从而影响新冠病毒的传播或复制,斯克利普斯研究所Choe和Farzan领衔的研究团队评估了D614G在新冠病毒进入细胞中的作用。基于假病毒(PV)研究平台,研究人员用G614和D614分别感染表达ACE2的人hACE2-293T细胞系和不表达ACE2的Mock-293T细胞系。感染一天之后,研究人员发现G614感染hACE2-293T细胞的效率比D614高约9倍。