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Nature:取消旅行限制曾造成新冠病毒变异株在欧洲广泛传播

已有 1025 次阅读 2021-6-12 16:14 |个人分类:科学普及|系统分类:科普集锦

Nature取消旅行限制曾造成新冠病毒变异株在欧洲广泛传播


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瑞士的EB. Hodcroft博士等6月7日在Nature上发表研究论文,探讨去年夏天新冠病毒变异株在欧洲广泛传播的原因(见参考文献)。

 2020年夏天SARS-CoV-2变异株20E (EU1)在欧洲的出现和传播表明,该变异株可能不是通过增加自身的传播能力,而是通过开放旅行和缺乏有效的遏制和筛查措施,从最终使该变异株在欧洲地区占据了大流行的主导地位。

一种新的SARS-CoV-2变异株20E (EU1),于去年初夏首先西班牙出现随后整个欧洲,由于旅游在2020年夏天曾经全面恢复,从而导致该变异株在欧洲广泛蔓延。2020年秋季,欧洲大部分地区流行的都是20E (EU1)变异株。该变异株具有许多氨基酸变化,包括剌突蛋白端结构域的A222V改变(如)。

结合和中和实验结果显示,A222V变异株改变不影响刺突蛋白与多克隆或单克隆抗体的相互作用。携带A222V剌突的慢病毒颗粒在培养细胞中繁殖效率不高。作者得出结论,这些观察结果说明20E (EU1)变异株并未明显增加传播能力但却证明了西班牙发病率的上升、旅行的恢复以及缺乏有效的筛查和控制可能是这种变异株成功流行的原因。尽管有旅行限制,但估计,欧洲国家的夏季游客曾数百次引入20E (EU1)变异株,这可能破坏了当地为降低SARS-CoV-2病例水平所做的努力。

然而,该论文的批评者认为,在这种情况下,研究型病毒 pseudotyped virus,即携带SARS-CoV-2剌突蛋白的慢病毒在293细胞(可能来源于人类胚胎细胞)培养中的传染性,实际上与在人体内发生的情况并无直接关系。至少,必须检查真的SARS-CoV-2感染人类呼吸道细胞的情况。即便如此,研究结果可能发生在人体内的情况没有直接关系

相反,流行病学证据解释20E (EU1)变异株的传播。这种变异最早于2020年夏初在西班牙出现。然后它在西班牙广泛传播,也传播到其他欧洲国家。建模研究的结果表明,该变异的传播可以用假日旅行相关的传播(许多欧盟国家在6月15日开放了边境旅行)和人类行为来解释,控制该病毒的有效举措,保持安全距离、佩戴口罩、限制集会和充分的感染检测等,都未有效推行

人类行为似乎也可以解释其他SARS-CoV-2变异株在全球传播(例如alpha和beta变异株)。该论文的作者认为,这种传播是由于这些病毒内在传播能力增加,但支持这一结论的数据并不令人信服。如上所述,在培养细胞中型病毒的繁殖加速可能是不相干的。通过PCR检测到鼻咽部的病毒RNA释放量增加,这也无关紧要,因为病毒RNA并不能代表感染性病毒。至今还从未对感染性病毒从鼻咽通道释放情况进行研究,因此对其传播能力增加的潜在机制尚不明了

据称变异繁殖指数 reproductive index增加了,但这些计算是有缺陷的。繁殖指数是由一个公式决定的,其中包括病毒宿主因素。然而,当针对变异株来计算繁殖指数时,宿主因子从来没有被包括在内。正如上述研究表明的那样,人类活动可以在很大程度上影响病毒在群中的优势。

为什么某个变异会超越甚至取代其他病毒?这是因为变异增加了适应性,病毒在宿主中繁殖的能力适应性可以以多种方式发生改变,包括对抗体反应的逃避,提高病毒颗粒的稳定性,甚至促进其在与人之间的传播。尚未做任何实验来解释变异适应性的增加需要注意的是,适应性与传播能力并不能划等号

  流感病毒的变异株频繁出现,这些变异株取代了现有的病毒流行株,因为它们具有适应优势。对于流感病毒,一种适应优势通常是由允许逃避抗体中和的HA(血凝素)氨基酸变化而赋予的。抗原变异株可以感染稍微多一些的宿主,这是足够的自然选择优势,使新的变异株能胜过旧的变异株。从来没有人说这些流感病毒变异株本身增加了传播能力

不幸的是,这些变异株本身增加了传播能力说法主导了媒体。这种情况之所以出现,是因为病毒学家、流行病学家和进化生物学家之间互不交流。此外,我们对其他病毒的认识,如这里所示的流感病毒,也被忽略了。


关于SARS-CoV-2变异株20E (EU1)的补充说明:

WHO的说法,该变异株2020年10月在英国COVID-19(新冠肺炎)大流行期间从前一个月在肯特 Kent采集的样本中首次被发现,按WHO最新分类可归类为阿尔法alpha变异该变异株属于新冠病毒谱系B.1.1.7该变异株2020年12月被称为第一个正在调查的变异( Variant Under Investigation):VUI 202012/01后来记录为VOC-202012/01( VOCvariants of concern,值得关注的变异株该变异也被称为20I/501Y.V1(即早先的20B/501Y.V1)或501Y.V1

自那以后,它的流行几率每隔6.5天(假定的代际间隔)就翻一番。它与英国COVID-19感染率显著上升相关,部分与N501Y突变相关。有一些证据表明,这种变异株增加了40 %- 80%的传播率(大多数估计位于这个范围的中间至较高端),早期分析表明致死率增加。最近的研究没有发现毒性增加的证据。截至2021年5月,已在约120个国家检测到谱系B.1.1.7。

参考文献:
Hodcroft, E.B., et al. Spread of a SARS-CoV-2 variant through Europe in the summer of 2020. Nature (2021). Published 07 June 2021, https://www.nature.com/articles/s41586-021-03677-y 



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