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Science：警惕！新冠病毒D614G突變株系復(fù)制能力和傳播性更強(qiáng)！

日期:2020-11-17
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Science：警惕！新冠病毒D614G突變株系復(fù)制能力和傳播性更強(qiáng)！


截至目前，全球已有超過130萬人因SARS-CoV-2導(dǎo)致的新冠肺炎死亡。令人擔(dān)心的是，該病毒在人群中的傳播流行還遠(yuǎn)未停止，隨時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)致發(fā)病機(jī)理，致病力或傳播能力改變的突變。已有研究報(bào)道，目前流行的SARS-CoV-2中已廣泛出現(xiàn)了D164G變體，其假型病毒在連續(xù)細(xì)胞系中的感染力更強(qiáng)，感染患者的上呼吸道病毒載量更高。


然而，D614G病毒株系在真實(shí)的SARS-CoV-2感染模型中的病毒復(fù)制，發(fā)病機(jī)理和傳播性方面的功能仍未被評(píng)估，尚不清楚。
近日，來自美國(guó)北卡羅來納大學(xué)、威斯康星大學(xué)的研究人員在《Science》上發(fā)表了題為SARS-CoV-2 D614G variant exhibits efficient replication ex vivo and transmission in vivo的研究成果，其證實(shí)了新型冠狀病毒D614G突變株比疫情最初流行的病毒復(fù)制更快速，更易傳播，但并不會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的疾病，且該突變株仍適用于當(dāng)前開發(fā)的針對(duì)原始株系的抗體。
DOI: 10.1126/science.abe8499
研究人員使用包含納米熒光素酶（nLuc）的SARS-CoV-2的野生型（WT）和D614G突變株系感染了四個(gè)易感細(xì)胞系，測(cè)量了感染后的熒光素酶信號(hào)并比較其生長(zhǎng)曲線，發(fā)現(xiàn)與WT相比，D614G感染力高約3.7至8.2倍，而在其中2個(gè)細(xì)胞系中的峰值滴度略低。
為了評(píng)估D614G變體在人呼吸道中的復(fù)制能力，研究人員比較了其在多個(gè)人體來源的人鼻黏膜上皮細(xì)胞（HNE）、氣道上皮細(xì)胞（LAE）和小氣道上皮細(xì)胞（SAE）中的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)，發(fā)現(xiàn)，與WT相比，D614G病毒的感染復(fù)制競(jìng)爭(zhēng)能力更強(qiáng)，可超出約10倍，且可以在HNE和LAE中高效復(fù)制。此外，研究人員還通過掃描和投射電鏡及免疫印跡等實(shí)驗(yàn)，證明了活病毒中，D614G突變并未導(dǎo)致SARS-CoV-2形態(tài)，刺突裂解模式和體外中和反應(yīng)特性發(fā)生明顯改變。
D614G突變體傳染性增強(qiáng)且可在人呼吸道上皮細(xì)胞中高效復(fù)制
為了進(jìn)一步分析D614G株系在體內(nèi)的發(fā)病機(jī)理和體內(nèi)復(fù)制適應(yīng)性，研究人員利用WT和D614G感染hACE2轉(zhuǎn)基因小鼠和敘利亞倉(cāng)鼠，檢測(cè)其病毒滴度和組織病理情況，結(jié)果二者處理的小鼠和倉(cāng)鼠的肺部病變大小和組織學(xué)嚴(yán)重程度均無顯著差異。使用1：1比例混合的WT和D614G株系感染倉(cāng)鼠后，檢測(cè)到在其肺部D614G占據(jù)著主要地位，這也說明D614G突變讓病毒在動(dòng)物肺部具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
D614G突變未改變SARS-CoV-2病毒粒子形態(tài)、S蛋白裂解模式和對(duì)中和抗體的敏感性
D614G突變未影響hACE2小鼠的SARS-CoV-2發(fā)病機(jī)制
然后研究人員使用兩種病毒分別感染8對(duì)倉(cāng)鼠中的各一只，對(duì)D614G在空氣中的傳播速度進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)暴露于D614G感染組的8只未感染倉(cāng)鼠中，有5只在第2天就被感染并檢測(cè)到病毒脫落，而暴露于WT感染組的未感染小鼠則尚未被感染和病毒脫落。這表明，D614G比WT病毒的傳輸速度要快得多。
D614G突變?cè)鰪?qiáng)了SARS-CoV-2在倉(cāng)鼠中的傳播力
D614G變體對(duì)當(dāng)前針對(duì)WT而開發(fā)的疫苗的功效是否有影響是研究人員關(guān)注的另一個(gè)問題。其檢測(cè)了兩種病毒株系對(duì)25個(gè)恢復(fù)期的人血清和6個(gè)RBD結(jié)合單克隆抗體的總體等效敏感性，結(jié)果表明D614G突變不會(huì)明顯改變SARS-CoV-2的中和特性，目前開發(fā)的針對(duì)WT的疫苗對(duì)D614G菌株仍有功效。
該研究的通訊作者Ralph S. Baric表示：“ SARS-CoV-2是一種全新的人類病原體，其在人類中的進(jìn)化很難預(yù)測(cè)。而新的變種正在不斷出現(xiàn)，我們必須繼續(xù)追蹤和了解這些新突變對(duì)疾病嚴(yán)重性，傳播，宿主范圍和疫苗誘導(dǎo)的免疫力的影響，最大限度地保護(hù)公共衛(wèi)生安全?！?/span>

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