国外的新冠病毒是否已发生变异？ 第1页

新冠病毒已经发生突变了，疫苗研制可能比预想的更难。

4月30日，预印本网站BioRxiv上传了一篇来自美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory，LANL）的研究论文，这篇论文叫做「Spike mutation pipeline reveals the emergence of a more transmissible form of SARS-CoV-2」。科研人员通过对GISAID数据库的4535个新冠病毒核酸序列的分析，发现由于刺突蛋白突变，一种更具传染性的新冠病毒毒株（G614 ）在2月初开始在欧洲传播并且迅速蔓延，目前已经成为全球最主要的毒株。

一

上面这段话有一些专业名词，可能听着比较拗口。为了更好地理解全文，我给大家先简单解释一下。

GISAID：全称是「全球共享流感数据倡议组织」，总部位于德国慕尼黑，数据来源于全球14000名研究人员和1500个机构的共享，是目前全球最大的流感及新型冠状病毒数据平台。

在新冠疫情期间，全球各地的科研人员做完病毒的基因组测序，便将数据上传至GISAID，这样通过大数据分析，我们就知道哪种毒株正在哪个区域流行。

刺突蛋白：病毒有其特定的入侵物种，就像一把钥匙配一把锁一样（当然也有万能钥匙可以开很多把锁）。新冠病毒和SARS病毒同属冠状病毒，两者都是利用它们身上的刺突蛋白（Spike protein）与宿主细胞的受体ACE2蛋白连接，从而侵入宿主。而刺突蛋白上的变异，可能会显著影响刺突蛋白与宿主细胞的连接，引起病毒传播力的变化。

例如之前德州大学奥斯汀分校的研究表明，新冠病毒的刺突蛋白和ACE2的KD（解离常数，数值越小亲和力越大）是14.7nM，而SARS病毒的则是325.8nM，这也在一定程度上解释了为何新冠病毒的传染性比SARS更高。

D614G：新冠病毒是一种RNA病毒，而RNA病毒的基因组极易出现突变。由于一个碱基突变，原来614号位点编码天冬氨酸（Asparagine，单字母缩写D）的基因突变成编码甘氨酸（Glycine，单字母缩写G）了，这种突变就简写为D614G，咱们把原来的毒株成为D614（最早在武汉分离出来），把突变后的毒株成为G614（或者D614G）。

另外大家需要知道的一点是，并非所有的突变都有生理学意义，只有极少部分突变可能会显著影响病毒的传播力和致病力。

二

那么，从LANL的这篇文章中，我们能获得的信息有哪些？

首先，G614毒株最早是在今年三月份被发现并上传至GISAID，这比实际出现大约延迟2周左右，在最初上传时，这个毒株只出现了7次。

实际上，各地都有不同的毒株出现。然而后续的跟踪研究发现，研究人员发现G614在三月份时以惊人的速度增长并蔓延至全球。

例如在中国发现H49Y毒株，美国华盛顿发现G476S毒株，冰岛发现A831V毒株，但唯独有G614毒株是全球大面积流行的。在3月1日之前，G614基本集中在欧洲，其他地区所占的比例不大，但是越到后来，G614扩散至全球，比例越来越大。

注意看上面这张图，原始的D614（黄色）逐渐被后来的G614（蓝色）代替，也就是说G614逐渐成为后来许多国家的主要流行株。

这是这一病毒株的规模。我们再看看它的毒力。

大家通过上面的数据也能猜到，它的传播能力肯定是高于普通新冠毒株，实际上的确如此。科研人员发现，原来的毒株D614的侧链可能与相邻原聚体的T859形成氢键，使得S1和S2亚基相连；而G614的突变则会降低S1和S2的作用，使得病毒更易与受体细胞发生融合，增加其传染性。在核酸检测当中，G614显示出了比D614更高的病毒载量。

这一点，和之前李兰娟团队发表的研究有吻合之处，李兰娟团队的研究发现，不同变异病毒株感染Vero-E6细胞，病毒载量差异可高达270倍。

然而让我们感到幸运的一点是，从目前的研究来看虽然G614的传播力更强、病毒载量也更大，但它的毒力似乎没有明显提升，G614D突变并未增加感染者住院的概率。

三

那么，这个研究对于人们来说，最主要的意义是什么？

我个人认为它在提示，新冠疫苗的研发，可能会比我们想象的更加困难。

疫苗的本质是一种抗原，但它没有致病能力（或者非常弱），它会刺激身体产生抗体对抗特定的病原体。现在许多疫苗都是采取病原体的一部分（比如一段核酸、一个蛋白或一个亚基）进行研制。

那么，科研人员自然希望病原体的这一部分尽量稳定，这样疫苗研发的成功率就比较大。这就好比你仅凭着一张照片去机场接人，如果这个人衣服、发型都和照片上一致，那你可能比较容易认出来，反之就困难多了。

同样的，对于比较稳定的病毒，疫苗相对来所好研发。比如同样是肝炎病毒，乙肝疫苗几十年前就已经出现了，但丙肝就没有疫苗，因为乙肝病毒是DNA，而丙肝病毒是RNA，后者极易突变，导致疫苗的研发困难重重。

再比如说流感疫苗，流感病毒也是一种RNA病毒，也很容易突变，每年流行的毒株可能都不一样。所以虽然我们很早就有流感疫苗了，但是流感疫苗也不是一劳永逸的，它需要每年都接种，并且有效率大概只有40%~60%。

回到新冠病毒上面。

大家需要了解的一点是，人类至今为止没有成功研发过任何一支冠状病毒疫苗。SARS过去17年了，至今为止也没有SARS疫苗上市；埃博拉疫苗当时WHO给了最高级别的支持，国际上几个制药巨头全都上了，结果硬是倒腾了六年，世界上第一支埃博拉疫苗才在去年年底上市。

因此新冠疫苗的研发对于全人类来说都是个挑战。然而我们现在发现，新冠病毒的突变也许比我们预想的更多，在短短两个月的时间内，全球以D614病毒株为主的疫情就变成了以G614为主，并且这个突变是位于大多数在研疫苗依赖的刺突蛋白。

这个点突变是否影响到疫苗的成败？这其实是个玄学问题。这就好比，你家汽车的发动机里有一个螺母松动了，会不会影响驾驶呢？没人说得准，有可能你这车继续开个几万公里都没毛病，也有可能没过几天就爆缸了。

最后说几句我自己的想法。初步控制疫情，可以靠国家的严格隔离和做好个人的卫生工作，但长远来看，还是需要依靠疫苗。只有疫苗才能实现真正意义上的「群体免疫」，从而遏制病毒扩散。

新冠疫情已经持续数月之久了，我们早已不是一开始的一无所知了。我们在12月底就完成了病毒基因组测序，我们制定了多版可靠的诊疗方案，我们深入分析了病毒的分子结构，我们获得了多种抗病毒药物的临床数据，我们已经有了高效并且可以大规模测试的核酸试剂盒。

但是无论在任何时候，我们都不要轻视新冠病毒，也不要妖魔化他国的防控策略。目前全人类的头号敌人是病毒，而这个敌人，比我们预想的更加强大。

参考资料：

[1]https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.04.29.069054v1.

[2]https://neoskosmos.com/en/157431/coronavirus-remains-a-stranger-to-greek-shores-but-flu-claims-21-lives/.

[3]https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.02.11.944462v1.

[4]https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.14.20060160v2.

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