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总结|你所了解的新冠病毒南非突变株

人阅读 发布时间:2021-03-29 14:42

南非突变株是一种通俗的叫法,是指最早于 2020 年 12 月 18 日在南非被检测发现的的新型冠状病毒的一个突变谱系(lineage)。该突变系随后以其极快的创博速度蔓延全球。


起初也被称之为 501Y.V2。以区别于英国突变株的 N501Y 突变。他们都属于 B 系谱突变。根据新冠谱系命名法南非突变株 (SA) 谱系被命名为(B.1.351),英国突变株 (UK) 谱系被命名为(B.1.1.7)。它们的含有的突变存在一定的差异。与英国突变株相比,其在 RBD 的位置多了 K417N,E484K 突变。


01

英国突变株和南非突变株对比

英国突变株(UK)

新冠谱系上被命名为 B.1.1.7 的病毒株,特点为在英国广泛流行,带有 S 蛋白 (HV 69 - 70 deletion, Y144 deletion, N501Y, A570D, P681 H, T716I, S982A, D1118 H) 突变。

 

南非突变株(SA)

谱系被命名为 B.1.351,或称为 501Y.V2 突变株,特点为在南非广泛流行,带有 S 蛋白 (L18F, D80A, D215 G, R246I,K417N, E484K, N501Y, A701V) 突变。

危害性

这两个突变病毒株从流行病学调查来看传播速度比其他毒株迅速,初步的研究表明致死率没有显著差别,对病毒的检测影响不大。


02

南非突变株的血清免疫耐受


2020 年 12 月

意大利托斯卡纳生命科学基金会免疫学家 Rino Rappuoli 等在 bioRxiv 上发表论文。其培养的病毒出现了包括 E484K 在内的 3 个突变,同时不再对这名康复者的血清有反应。


2021 年 1 月

南非著名流行病学家 Salim Abdool Karim 在会上介绍了目前的研究结果:E484K 突变减弱了 9 份(共 11 份)康复者血清样本的抗体结合能力,而部分血清样本的中和能力甚至降低了 10 倍以上。也就是说,需要 10 倍以上的血清才能完全中和同样的病毒量。


2021 年 1 月

另一份来自南非国家传染病研究所的研究发现,44 份康复者血清样本中,90% 以上出现了免疫反应减弱的情况,而其中的 21 份(48%)完全失去对 501.V2(南非株)的中和能力。只有 3 份来自重症康复者的血清样本仍保持了较强的中和能力,这是因为重症患者康复后,血清内中和抗体的浓度较高。


03

对抗体治疗及疫苗防疫的影响

 此前,美国洛克菲勒大学免疫学专家 Michel C. Nussenzweig 收集了 20 名新冠疫苗志愿者的血清样本(其中 14 名接种了 Moderna 疫苗 mRNA- 1273,6 名接种了辉瑞疫苗 BNT162b2),并制作了具有 K417N、E484K、N501Y 三个突变的假病毒。

随后,研究人员使用血清样本对假病毒做中和,发现血清中和活性降低了 1 到 3 倍,而这意味着需要 1 到 3 倍的血清才能中和同样多的病毒。

从志愿者体内分离的单克隆抗体,22 / 84(26%)的抗体结合至少减少了 5 倍;对 17 个强中和活性的抗体做中和,发现其中 9 个抗体对 E484K 的中和活性至少减少 10 倍, 5 个对 K417N 至少减少 10 倍,4 个对 N501Y 至少减少 10 倍。也即,南非突变株对免疫血清产生了耐受。


 

近日,王鹏飞等在 Nature 杂志发表研究论文,揭示了部分中和抗体和疫苗免疫血清的对英国突变株和南非突变株的保护效率的。

英国突变株,难以被大多数靶向S蛋白N末端结构域(NTD)的 mAb 中和,甚至相对性的可以对抗一些靶向受体结合结构域(RBD)的 mAb。但它对恢复期血浆或经疫苗免疫后血清没有更大的抵抗力。

南非突变株,不仅难以被大多数 NTD mAb 所中和,而且还可以抵抗多个单独的靶向 RBD mAb,此外,南非突变株对恢复期血浆(约 9.4 倍)和经疫苗免疫血清(约 10.3-12.4 倍)的中和作用也具有明显的抵抗力。

目前认为,这些抵抗作用的产生主要归结于 E484K 位点的突变。免疫系统对新冠突变株的抵抗力较弱,这不仅影响已康复患者面临的风险,也引起了人们对疫苗能否给人体提供足够的保护的疑问?


参考文献

【1】Liu Z, VanBlargan L A, Rothlauf P W, et al. Landscape analysis of escape variants identifies SARS-CoV- 2 spike mutations that attenuate monoclonal and serum antibody neutralization[J]. Available at SSRN 3725763, 2020.

【2】mRNA vaccine-elicited antibodies to SARS-CoV- 2 and circulating variants. Zijun Wang, Michel C. Nussenzweig. doi: https://doi.org/ 10.1101 / 2021.01.15.426911

【3】https://doi.org/ 10.1038 /s41586 - 021 - 03398 - 2

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