病毒突变会致全球新冠疫情失控?


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全球新冠肺炎确诊病例每增加100万个的用时正在不断缩短,从最初耗时3个多月,再到最近的用时8天。
       根据美国约翰斯·霍普金斯大学发布的实时统计数据显示,截止2020年7月1日22时整,全球新冠肺炎确诊病例目前已经累计超过10,507,983例,该病毒所引发的综合征已导致全球512,071万名患者死亡。一些国家虽然能通过现代医疗手段和隔离措施压平疫情曲线,并恢复到某种意义上的正常状态,但大部分公共医疗体系不完善的发展中国家和落后地区尚未遏制新冠病毒的第一波感染。据世界卫生组织的最新统计,美国、巴西和印度这些人口大国,至今为止每天仍有数以万计的新感染病例确诊报告,全球新冠肺炎单日新增病例数连续创造新高。

图片来自约翰霍普金斯大学新冠疫情数据地图
https://coronavirus.jhu.edu/map.html
与新冠疫情发生的初始阶段相比,今天各国的检测手段和检测工作正在不断完善。但新冠病毒具有极其强的隐匿性和传染性,尤其是在一些人口密集的社区,有些人们不遵循社交距离规则,拒绝戴口罩,这导致感染人群出现倍增,病毒突变概率增大。现在,事实也已经证明,这些不尊重任何安全措施的地区,新冠病毒传播失控的原因可能来自于一种小的突变,它可能会使病毒更具传染性。
这并不是我们第一次听说D614G突变,在过去的几个月中,几项新冠病毒研究中都详细介绍了这个突变。目前为止,大多数研究人员认为,这种突变主要导致出现了一种比原始病毒更具传染性的新冠病毒的显性版本。
正如美国《华盛顿邮报》所解释的一样,病毒表面蛋白质大约有1300个氨基酸。其中的一个氨基酸发生了突变一编号614一从 "D"(天冬氨酸)切换到 "G"(甘氨酸)。单单这一变化,也就是所谓的 "G "突变,就可能使新冠病毒更有效地勾住ACE2受体,并与人体内的细胞结合。
该突变影响了病毒外部的刺突蛋白(S蛋白),这些突出的结构是让病原体能够钩住健康细胞的原因。一旦这样做,病毒中的RNA信息就会被解码,细胞被“劫持”,大量生产病毒。复制体从垂死的细胞中释放出来,这个过程不断重复。
据《华盛顿邮报》报道,在网上上传的近5万个病毒基因组中,约70%的病毒基因组带有G突变。其中四项新的研究表明,这种突变使新冠病毒变得更具传染性,不过这项工作目前尚未经过同行评审。另外一项不同的研究表明,感染G突变的患者体内有更多的病毒,所以他们更有可能将病毒传播给他人。如果G突变能让病毒更好的挂到细胞上,那么这个版本的病毒可能比D版更容易繁殖。好的一面则是,G突变为了能够更好的适应人体,毒性会降低,该版本的病毒不会让人生病或更致命。另外,截止到目前,这种突变并不会妨碍目前全球的疫苗研发工作,它可能只是会让病毒变得更具传染性。
“流行病学研究和我们的数据一起真正解释了为什么(G变异体的)在欧洲和美国的传播速度为什么这么快,”斯克利普斯研究所的病毒学家Hyeryun Choe说。“这并不是偶然的。”
研究人员解释说,新冠病毒的原始刺突蛋白有两个部分,它们并不总是很好地结合在一起。原始的外部部分经常断裂,这意味着病毒更难感染细胞。Choe发现,G版病毒的特点是有更多的刺突蛋白,外部部分不太可能断裂。在实验室实验中这种变化足以使感染力提高10倍。
虽然Choe认为刺突蛋白因为G突变而变得更加稳定,但是Sanjana团队认为该突变有助于病毒侵入人类细胞。来自马萨诸塞大学医学院的Jeremy Luban还有第三个假设。G变异让刺突蛋白在附着在ACE2受体时改变了形状,这样才能让它更好地融合于细胞膜。
在此之前,一些理论认为,D614G突变是病毒感染力增强的罪魁祸首,研究人员在今年4月就发布了这样的研究报告。但也有学者对这一研究结果提出质疑,称收集的数据可能存在问题。目前,D614G突变的研究样本数量还在不断增加,深入的研究可以为人类提供准确的流行病答案。


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