新冠水貂变异株为何成为焦点?
义翘神州 · 2020/11/23
SSI的一份working paper对新冠病毒突变毒株特征进行了研究。

近日,丹麦政府表示将捕杀该国近1700万只水貂,引起了社会各界的广泛关注。这是因为,11月4日丹麦政府宣布,一种突变型的冠状病毒毒株已经从水貂感染到人类。在丹麦国家血清研究中心(Denmark's State Serum Institute (SSI))的一份报告中显示,目前已经有12人感染这种新的突变株,且突变株中和抗体反应较弱。SSI的人员虽然称此突变株并不比其他新型冠状病毒毒株危险,但是他们提示现有开发的疫苗可能对这种突变株不敏感。目前,世卫组织、欧洲疾控中心等多个组织建议欧盟/欧洲经济区国家和英国应采取有针对性的措施。

那么,水貂突变株有哪些神秘之处呢?

SSI的一份working paper对新冠病毒突变毒株特征进行了研究。研究者在丹麦水貂体内分离出五种突变株,即cluster1到cluster5,引起Spike蛋白上多种氨基酸突变。其中Y453F突变具有重要研究意义。

Y453F突变体新冠病毒Spike蛋白第453位的氨基酸由酪氨酸(Y)突变为苯丙氨酸(F),属于受体结合区域的一种保守的氨基酸置换,直接与宿主ACE2受体的34位氨基酸接触。ACE2在人体中第34位是组氨酸(H),而在水貂中是酪氨酸(Y),因此推测这种变异是为了更适应水貂宿主。但同时研究人员发现,453F增加对人ACE2的亲和力,这可能是病毒入侵人体的原因,也就解释了为什么新冠病毒可以从水貂传染给人。

除Y453F突变之外,还包括:1)69-70deltaHV,此缺失位于S1亚基N端区域氨基酸第69和70位的组氨酸和缬氨酸;2)I692V,此位点为692位的保守替换,位于furin裂解位点下游的7氨基酸;3)S1147L,属于S2亚基上的一个非保守性替换;4)M1229I,位于跨膜区中的保守替换。


源自参考文献

SSI研究人员获得两个水貂突变的分离株,一株包含Y453F突变株(F-spike),另一株为包含69-70deltaHV、453F、692V和1229I突变株(ΔFVI-spike)。通过培养发现,24小时后ΔFVI-spike的病毒滴度仅为F-spike突变株和野生型毒株的十分之一,但在96小时后,ΔFVI-spike的病毒滴度与野生型接近。ΔFVI-spike毒株滴度在此期间增加54.7倍,而其他毒株平均仅增加4倍(范围在2.6-5.7倍)。

SARS-COV-2 Spike蛋白突变引发人们的担忧,因为这些突变对病毒感染或疫苗接种的影响不确定,可能会使抗体对该蛋白的识别能力降低。所以SSI的科学家们又进行了突变株ΔFVI-spike在康复者血浆和免疫兔/鼠的中和活性实验。Spike蛋白的突变对不同浓度中和抗体的影响未知,所以研究人员选取了不同中和滴度的样本进行测试。结果显示高中和滴度样本基本不受突变株影响,但是中低滴度的样本受突变株影响明显,中和活性下降。在测试的9份血浆样本中,平均中和活性降低3.58倍(0-13.5倍),有两份血浆中和活性降低超过4倍。SSI的科学家称这些实验为初步研究,呼吁还需要更深入的科学验证。

9天义翘神州成功表达Y453F突变体蛋白

为了支持科研人员加快对水貂新冠病毒突变的研究,义翘神州仅用9天时间就成功表达新冠病毒Y453F突变株重组蛋白(货号:40592-V08H80)。经SDS-PAGE电泳检测该蛋白纯度超过95%以上。ELISA分析显示该蛋白具有生物学活性,可结合ACE2。


图源:义翘神州实验数据

所有水貂序列中均含有D614G突变

在这份working paper中同时提到,检测的所有水貂SARS-COV-2序列中均含有D614G突变。在疫情大流行过程中,新冠病毒在不断的发生演化突变,尤其带有D614G突变的新冠病毒已成为感染全球的主要毒株。近日,Science杂志一篇文章证实,在新冠病毒感染模型中,D614G突变增强了病毒的传播性。

义翘神州已经建立全球领先的新冠病毒突变株抗原库,目前已经上线68个RBD突变株蛋白,以及经过HPLC验证的D614G突变株蛋白,支持科研人员进行突变株对新冠病毒传播、临床、诊断、疫苗及药物开发影响的研究。


参考文献:

1.SARS-CoV-2 spike mutations arising in Danish mink and their spread to humans. Working paper of SSI.

2.COVID MINK ANALYSIS SHOWS MUTATIONS ARE NOT DANGEROUS — YET. Nature. Vol 587.19 November 2020.

3.Y. J. Hou et al., (2020) SARS-CoV-2 D614G variant exhibits efficient replication ex vivo and transmission in vivo. Science, 10.1126/science.abe8499

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