五个新出现的冠状病毒变异中最令人担忧的突变

去年冬天，当冠状病毒SARS-CoV-2在世界上爆发时，科学家们知道这很糟糕。但是他们也认为它是稳定的。冠状病毒的变异不像引起流感，肝炎或艾滋病的病毒那样容易突变，这部分归功于SARS-CoV-2及其亲缘分子的分子“校对”系统，以防止复制时破坏性遗传错误。

研究人员只是部分正确。该病毒确实很糟糕，但毕竟不稳定。自从SARS-CoV-2从动物转移到人类以来，它一直在获得较小的随机突变。这些突变可以采取病毒遗传密码中单字母错别字的形式，也可以采用更长片段的缺失或插入形式。当它们发生时，大多数突变要么杀死病毒，要么不改变其结构或行为。

但是在最近几个月中，发现了原始病毒的几种新变种（也称为野生型），它们似乎导致病原体的行为方式发生了重大变化，包括其传染性的改变。这些病毒版本似乎在英国，南非和巴西等不同地理区域迅速出现，并且在某些情况下胜过了现有的变体。尽管改进的监视和测序工作可能部分解释了为什么现在出现这些变体，但其模式的某些重复表明这些突变不是随机的。

密歇根大学的病毒学家亚当·劳林（Adam Lauring）说：“我们看到的是类似的突变在多个地方产生。” “这很暗示这些突变正在起作用。”

具体而言，它们似乎有助于病毒更容易地传播并逃避免疫系统。本月研究人员首次报告，来自COVID个体的抗体并未完全中和南非首次发现的变体。从这种疾病中恢复过来的一些人似乎也已被突变病毒重新感染。

迄今为止，尽管Moderna已开始开发针对新变种的加强注射，但Moderna和Pfizer生产的疫苗似乎可以对抗新变种。专家说，由于这两种疫苗的有效性均超过90％，因此有效性略有下降仍将使它们值得使用。

劳林说：“我很乐观，这不会影响[COVID疫苗]，但显然，我们必须密切注意这一点。”他补充说，在未来的几年中，公司可能需要重新改造这些疫苗并管理更新的版本，这与每年修订流感疫苗的方式大同小异。与自然感染病毒相比，大多数疫苗引起的免疫反应要强得多。在其疫苗的临床试验中，Moderna发现，接种疫苗后产生的抗体可能比SARS-CoV-2感染后自然产生的抗体持续时间更长。

以下是五个最突出的变体，按照研究人员首先发现它们的顺序列出。该花名册确定了每个变体的首次出现位置，并提供了科学家用来识别它的一个或多个技术名称。 （由于不同的研究团队采用不同的系统，命名变体引起了一些混乱。此列表基于每个变体的祖先血统使用了一个列表，但是某些变体仍然具有多个名称）。条目还突出显示了每个变体中的重要突变（用字母和数字表示，表明它们在病毒基因组序列中的位置），并描述了科学家对这些变化的了解或怀疑。

在西班牙首次发现的20A.EU1变体在病毒刺突蛋白上包含一个称为A222V的突变。尖峰是SARS-CoV-2的一个组成部分，可与人类细胞上称为ACE2的受体结合，这种附着有助于病毒进入这些细胞内并对其进行感染。当人抗体抵抗感染时，刺突蛋白也是病原体的一部分，而人抗体则将其作为靶标。在实验室测试中，人抗体在中和具有A222V突变的病毒方面效果稍差。在几个月的时间里，20A.EU1变体成为欧洲的主要变体。流行病学家从未见过任何证据表明它比原始病毒更易传播。研究人员认为，当欧洲去年夏天开始取消旅行限制时，在西班牙占主导地位的变体遍布整个非洲大陆。

英国的科学家一直在观察B.1.1.7变体已有一段时间，然后在12月宣布它的可传播性可能比原始形式高出至少50％。该声明是基于流行病学数据显示的，该病毒在全国范围内迅速传播。这导致了国际旅行禁令和英国更严格的封锁措施。

B.1.1.7变体包含17个突变，包括尖峰蛋白中的几个突变。已发现其中之一N501Y可帮助病毒更紧密地与ACE2细胞受体结合。但是，尚不清楚该变体的增强的传染性是否仅来自N501Y还是还涉及其他刺突蛋白突变的某种组合。

剑桥大学微生物学家莎伦·皮科克（Sharon Peacock）表示，尽管最初有人担心，但该变体在儿童中的传染性比原始变种高，他是英国COVID-19基因组学（COG-UK）联合会的执行董事。分析病毒的遗传变化。辉瑞和Moderna都认为他们的COVID-19疫苗仍然可以对抗B.1.1.7。英国的最新数据表明，该变体可能比原始变体更具杀伤力，但分析只是初步的。

B.1.1.7之所以能够脱颖而出，是因为它积累了很多突变，显然是一次突变。 Lauring和其他人怀疑这些突变可能是由于长期无法抵抗病毒的一名感染免疫力低下的患者而引起的。加尔维斯顿德州大学医学分校的微生物学家斯科特·韦弗（Scott Weaver）说，这些变化中只有很少的变化使该变体具有进化优势，并使其能够在英国迅速传播。其他人只是顺路兜风。

B.1.351变种与B.1.1.7大约同时出现，并且在南非迅速传播，成为该国的主要版本。像其欧洲同类产品一样，B.1.351包含N501Y突变，尽管证据似乎表明这两个变体是独立出现的。但是科学家们更担心出现在南非版本中的另一种称为E484K的突变。基因改变可能有助于病毒逃避免疫系统和疫苗。

西雅图弗雷德·哈钦森癌症研究中心的进化和计算生物学家杰西·布鲁姆（Jesse Bloom）和他的实验室使用酵母细胞，创建了一系列刺突蛋白，几乎具有3800多种可能由遗传突变驱动的蛋白质成分变化。然后，科学家测试了人类抗体与每个变化的峰结合的好坏。他们发现，E484K以及该蛋白质特定位置的类似突变，使抗体与某些人的刺突结合的难度增加了10倍之多。 Bloom的实验室还发现，某些抗体混合物，例如目前正在由药物和生物技术公司Regeneron和Eli Lilly测试的一种抗体混合物，对B.1.351变体中存在的突变可能无效。

本月晚些时候，南非的研究人员发布了一项预印本研究（尚未经过同行评审的研究），结果显示来自COVID患者的含抗体的血清在中和该变体方面的效力明显较低。在1月26日发布的另一个初步预印本中，科学家报告称他们将B.1.351放入了接受过辉瑞或Moderna疫苗接种的人的血清中。他们发现，与抗原始病毒的活性相比，血清中的抗体对突变体的中和活性降低。

但是，试管中的抗体与真实人中的疫苗不是同一回事。两种疫苗都产生如此多的抗体，以至于活性下降仍可能留下足够的抗体来中和病毒。疫苗还刺激免疫系统的其他保护性成分。尽管如此，Moderna仍已开始着手针对新变种的助推器射击。

一月份的研究人员报告说，他们在巴西发现了两个新的变种，都是较古老的祖先变种的后代。尽管它们与其他新发现的版本共享突变，但它们似乎独立于那些变体而出现。

在这两者中，研究人员目前更关注P.1。该变体比P.2包含更多的突变（尽管两者都具有E484K），并且已经在日本和其他国家/地区看到过。尽管P.1可能会在免疫受损的个体中积累其突变，但瑞士伯尔尼大学的遗传学研究人员Emma Hodcroft表示，由于巴西没有测序，可能很难确定这种变异首次出现的时间和地点。几乎与英国一样多的病毒样本

Hodcroft指出，巴西和南非都将在2020年爆发大规模COVID。由于感染的人数量众多，他们都在产生针对该病毒的抗体，因此这种可以逃避免疫系统并重新感染已康复者的病毒可能具有强大的优势，然后成为在人口中更为普遍。

尽管似乎突然出现了几种刺突蛋白变体是引起关注的原因，但研究人员表示，没有证据表明该病毒已经以一种基本的方式发生了改变，从而使其能够更快地突变。 Lauring说，最有可能的是，全世界COVID病例的数量之多，使该病毒具有许多改变的机会。本质上，每个感染者都有机会重新感染SARS-CoV-2。劳林说：“其中有些是进化，但很多是流行病学。”总体而言，“该病毒越来越擅长成为病毒。”

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