亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        Omicron變異株研究進(jìn)展

        2022-05-12 05:46:28陳曜星賴榮陶謝青
        肝臟 2022年4期
        關(guān)鍵詞:蛋白酶傳染性變異

        陳曜星 賴榮陶 謝青

        Omicron變異株在南非衛(wèi)生部長正式向世界衛(wèi)生組織報(bào)告后,僅2天就被列為VOC。人們做出如此迅速的反應(yīng),是因?yàn)镺micron在刺突蛋白等關(guān)鍵位點(diǎn)產(chǎn)生了大量突變。而刺突蛋白又介導(dǎo)了病毒感染細(xì)胞的過程,也是體液免疫的主要靶標(biāo)[1]。突變后的Omicron變異株具有高度傳染性,截至2021年12月22日,已有110個(gè)國家發(fā)現(xiàn)了Omicron變異株。此外,Omicron對既往感染或接種疫苗所誘導(dǎo)產(chǎn)生的中和抗體(Neutralizing antibodies, NAbs)敏感性大幅下降[2]。而與先前的VOCs相比,Omicron感染的臨床癥狀有所減輕[3]。Omicron目前已演變出多個(gè)亞譜系,其中BA.1(21K進(jìn)化枝)和BA.2(21L進(jìn)化枝)是目前主要流行的兩種。SARS-CoV-2流行以來已經(jīng)造成了數(shù)百萬人的死亡,人們目前對Omicron仍知之甚少。因此,研究Omicron變異株的突變及其特性對于更好地應(yīng)對新冠疫情至關(guān)重要。

        一、Omicron變異株的獨(dú)立進(jìn)化

        Omicron的大多數(shù)突變是非同義突變,與氨基酸改變相關(guān),因此是病毒進(jìn)化正向選擇的結(jié)果。系統(tǒng)發(fā)育分析表明,Omicron是通過趨同進(jìn)化獨(dú)立進(jìn)化而來(圖1),但SARS-CoV-2逐步累積突變以適應(yīng)人類宿主似乎更合理。這就產(chǎn)生了一個(gè)問題,即Omicron如何在不被注意的情況下獨(dú)立進(jìn)化。目前,研究者提出了三種理論來解釋這一現(xiàn)象。第一種理論是新冠病毒在免疫功能低下的個(gè)體中長期有效復(fù)制。研究者發(fā)現(xiàn),SARS-CoV-2在一個(gè)南非HIV感染者體內(nèi)復(fù)制超過了6個(gè)月,并形成了類似于VOCs的突變[4]。第二種理論是,Omicron已經(jīng)在人群中傳播了一段時(shí)間,但出現(xiàn)在對病毒測序監(jiān)測較少的國家。第三種理論是,動(dòng)物被SARS-CoV-2感染后形成了病毒的儲(chǔ)存庫,病毒在動(dòng)物中變異進(jìn)化后再傳染給人[5]。目前,這些可能性都不能完全排除,需要進(jìn)一步研究來闡明Omicron的起源。

        SARS-CoV-2代表性變異株的系統(tǒng)發(fā)育分析,進(jìn)化枝長度與原始病毒株對比的差異成正比。2022年4月15日從Nextstrain獲取數(shù)據(jù)(https://nextstrain.org/ncov/gisaid/global?m=div)。

        二、Omicron變異株的基因組改變

        (一)Omicron基因組中非刺突蛋白的突變 Omicron基因組中共有約20個(gè)氨基酸突變位于刺突蛋白基因之外(圖2)。2/3的SARS-CoV-2基因組編碼16種非結(jié)構(gòu)蛋白,這些非結(jié)構(gòu)蛋白發(fā)揮著天然免疫逃逸、病毒復(fù)制、蛋白水解和基因復(fù)制校對等重要作用。Omicron的Nsp6中Δ105-107突變可能會(huì)促進(jìn)病毒的天然免疫逃逸[6]。Nsp3、Nsp5兩種重要蛋白酶中的突變沒有影響活性界面。Nsp7、Nsp8和Nsp12組成了RNA依賴性的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase, RdRp)[7],僅有P323L一個(gè)突變。

        SARS-CoV-2基因組的3'末端還編碼包膜(Envelope, E)、膜(Membrane, M)和核衣殼(Nucleocapsid, N)蛋白,以及多種輔因子。這3種非刺突結(jié)構(gòu)蛋白中都發(fā)現(xiàn)了突變。N蛋白中的P13位于一個(gè)重要的T細(xì)胞表位中,突變可能有助于病毒逃逸細(xì)胞免疫[8]。R203K和G204R的突變或與病毒載量和亞基因組RNA表達(dá)增高有關(guān)[9]。目前E蛋白和M蛋白中的突變對其功能的影響尚不清楚。

        (二)Omicron基因組中刺突蛋白的突變 與原始毒株相比,BA.1和BA.2的刺突蛋白有21個(gè)相同的氨基酸改變,BA.1和BA.2還分別有13個(gè)和8個(gè)特異性突變(圖3)。刺突蛋白通過與血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(angiotensin-converting enzyme , ACE2)受體及輔因子結(jié)合,來介導(dǎo)對細(xì)胞的感染。其活化需要先被弗林蛋白酶切割,再被跨膜絲氨酸蛋白酶2(Transmembrane protease serine subtype 2, TMPRSS2)或組織蛋白酶L切割,從而釋放出融合肽,通過膜融合入胞[10]。除了決定傳染性,刺突蛋白還是疫苗接種和既往感染者抗體的主要靶標(biāo)。

        與原始病毒株相比,Omicron變異株有大量改變位于與ACE2受體直接作用的受體結(jié)合模體,這一改變影響了刺突蛋白對ACE2的親和力。BA.1刺突蛋白R(shí)BD中R493、S496和R498與ACE2形成新的鹽橋和氫鍵,從而代償了K417N突變造成的親和力喪失[11]。目前的研究認(rèn)為,與delta變異株相比,Omicron刺突蛋白與ACE2的親和力更強(qiáng),這也與Omicron傳染性增強(qiáng)的特性相符。

        N679K和P681H這兩個(gè)位于S1/S2附近的突變,增加了弗林蛋白酶對S1/S2的切割,并可能增強(qiáng)了病毒的復(fù)制適應(yīng)性[12]。而與其他VOCs相比,Omicron被TMPRSS2處理效率更低,這也導(dǎo)致了其入胞方式的改變,膜融合率較低,主要通過TMPRSS2非依賴性的內(nèi)吞途徑入胞[13]。

        BA.1中Δ69-70缺失可能不僅會(huì)增加病毒傳染性和刺突蛋白加工[14],還與TaqPath試驗(yàn)中S基因靶基因失效(S-gene target failure, SGTF)有關(guān),這一特殊改變提供了確定BA.1感染的方法[15]。BA.1的ins214EPE突變在其他變異株中都沒有觀察到,但存在于導(dǎo)致普通感冒的病毒和人類基因組中[16]。

        黑色表示共有部分,紅色和藍(lán)色分別表示BA.1和BA.2特有的突變。

        黑色表示共有部分,紅色和藍(lán)色分別表示BA.1和BA.2特有的突變。

        三、Omicron變異后的影響

        (一)Omicron變異株的傳染性 SARS-CoV-2的傳染性主要取決于RBD和ACE2的親和力。Omicron變異株刺突蛋白突變后與ACE2的結(jié)合自由能增高,BA.1的累計(jì)變化為2.60 kcal/mol,表明病毒傳染性為原始病毒株的13倍、delta的2.8倍[17];BA.2更甚于BA.1,傳染性為其1.5倍[18]。

        這與真實(shí)世界的流行情況一致,Omicron變異株的倍增時(shí)間很短。根據(jù)一些國家的早期估計(jì),其倍增時(shí)間約為2.4 d(英國)、2.0 d(丹麥)和3.0 d(澳大利亞)[19]。2021年11月底,英國發(fā)現(xiàn)了兩例 Omicron患者,并在1個(gè)月后完全取代了delta變異株;BA.2于2022年1月出現(xiàn),目前已占所有感染者的90%以上[20]。因此,Omicron是目前為止傳染性最強(qiáng)的變異株。

        (二)Omicron變異株感染后的臨床嚴(yán)重程度 動(dòng)物研究表明,由于TMPRSS2 在肺泡上皮中高表達(dá)[21],在刺突蛋白對TMPRSS2的利用減少后,Omicron更傾向于感染上呼吸道,引起的肺組織病理變化更弱,在小鼠中致死率更低[22]。

        臨床研究也證實(shí),Omicron感染所引起的癥狀較輕。與delta變異株感染者相比,Omicron變異株引起的臨床癥狀更輕,住院率更低(1.9% vs 2.6%,P=0.03),急性癥狀持續(xù)時(shí)間更短(6.87 vs 8.89 d,P <0.0001)[23],住院患者需要接受氧療的比例也大幅下降(17.6% vs 74%,P<0.001)[3]。

        從基礎(chǔ)到臨床的研究結(jié)果均表明,相較于其他SARS-CoV-2,Omicron變得更為“溫和”。

        (三)Omicron變異株的免疫逃逸性 Omicron變異株在RBD部位的大量突變使其傳染性增加,而且由于構(gòu)象變化,大多數(shù)疫苗接種或既往感染產(chǎn)生的NAbs無法有效結(jié)合RBD,因此Omicron表現(xiàn)出驚人的NAbs逃逸能力。研究證明,247種人類RBD 靶向的NAbs中有超過85%被Omicron逃逸[24]。在康復(fù)者的血漿樣本中,與原始病毒株相比,Omicron的50%中和滴度(50% neutralization titer, NT50)降低了32%~58%。此外,在接種兩針mRNA疫苗后1.3個(gè)月,Omicron的NT50比原始病毒株低了127倍[25]。

        Omicron的RBD構(gòu)象改變使其對記憶B細(xì)胞(memory B cell, MBC)也發(fā)生了嚴(yán)重的逃逸,所以MBC無法在NAbs滴度下降后進(jìn)行迅速有效的補(bǔ)充。研究發(fā)現(xiàn),mRNA疫苗接種者和既往感染者在接種或感染100 d后,僅有30%特異性MBC分泌的IgG對Omicron的RBD具有親和力。盡管如此,MBC的保護(hù)力并沒有完全喪失,所有受試者都仍然能夠產(chǎn)生有效中和Omicron的MBC克隆[26]。而絕大多數(shù)已知的T細(xì)胞抗原表位保守,因此T細(xì)胞對Omicron的識(shí)別得到了保留。在接種疫苗后約6個(gè)月的受試者中,84%的CD4+和85%的CD8+T細(xì)胞對Omicron的應(yīng)答被保留[27]。T細(xì)胞反應(yīng)的保存可能在對不同突變株的預(yù)防中發(fā)揮了重要作用。

        如何應(yīng)對Omicron免疫逃逸的問題,是下一步的研究方向。越來越多的研究顯示,疫苗加強(qiáng)針可加強(qiáng)對Omicron變異株的中和作用[28]。還有研究表明,第三劑疫苗采用混打可取得更好的效果[29]。英國衛(wèi)生部開展了疫苗對于Omicron有效性的回顧性研究發(fā)現(xiàn),AZD1222兩劑接種20周后對預(yù)防Omicron無效,BNT162b2在兩劑接種25周后對Omicron的保護(hù)力降為8.8%。而AZD1222初免接種者在BNT162b2加強(qiáng)后,對Omicron保護(hù)力則為62.4%[30]。

        (四)針對Omicron變異株的藥物治療 自COVID-19大流行以來,已有大量研究致力于SARS-CoV-2的藥物研發(fā),旨在阻止病毒進(jìn)入細(xì)胞或抑制病毒復(fù)制,多種單克隆抗體(Monoclonal antibodies, mAbs)及小分子藥物相繼問世,而由于Omicron大量位點(diǎn)的突變,這些藥物的有效性需要重新評估。

        通過結(jié)合刺突蛋白受體結(jié)構(gòu)域的不同表位,mAb可阻斷SARS-CoV-2與 ACE2 的相互作用。然而,Omicron刺突蛋白中的大量突變使其對臨床上以之為靶標(biāo)的mAbs產(chǎn)生了抗性。何大一團(tuán)隊(duì)評估了包括已獲臨床批準(zhǔn)的治療抗體在內(nèi)的19種針對Omicron變異刺突蛋白的mAbs的中和活性[31],只有 LY-CoV1404一種可以同時(shí)抵抗Omicron的BA.1和BA.2兩種亞譜系。另一項(xiàng)研究評估了Omicron對目前已批準(zhǔn)臨床使用或正在開發(fā)中的9種mAbs的敏感性[32],其中5種抗體(Bamlanivimab、Etesevimab、Casirivimab、Imdevimab和 Regdanvimab)對omicron無效;2種(Cilgavimab和 Andintrevimab)的中和活性相較于delta降低了約20倍;Sotrovimab抗Omicron的活性相較于delta降低了約3倍。此外,由于Omicron刺突蛋白突變后入胞模式的改變,TMPRSS2抑制劑Camostat對Omicron變異株的效果也較差[33]。

        除了mAbs,Paxlovid、Molnupiravir和Remdesivir等小分子新冠藥物針對病毒的酶發(fā)揮作用,而病毒酶結(jié)構(gòu)的突變比刺突蛋白要少得多,因此有效性得以保持。新型口服抗病毒藥物Paxlovid 中的Nirmatrelvir作為3CL蛋白酶抑制劑,可抑制SARS-CoV-2病毒復(fù)制,Molnupiravir和Remdesivir主要靶向RdRp。體外研究表明,這三種藥物仍然具有對Omicron的抑制效果,其中奈瑪特韋的抗病毒能力最強(qiáng)[34]。因此,未來針對病毒結(jié)構(gòu)中相對保守、突變較少的部位設(shè)計(jì)藥物或許能取得更好的效果,且能對多種變異株都能產(chǎn)生良好的效果。

        四、總結(jié)與展望

        Omicron變異株的全球感染人數(shù)正在急劇攀升。在關(guān)鍵部位發(fā)生的大量突變使其特性發(fā)生了巨大的改變。雖然致病力有所減弱,但卻同時(shí)有著更高的傳染性、更強(qiáng)的免疫逃逸能力,當(dāng)前治療藥物的有效性也需要重新評估。這一VOC的大流行,對世界各地的醫(yī)療體系和資源也造成了巨大的沖擊和擠兌。Omicron出現(xiàn)至今只有5個(gè)月,人們對于其臨床特征還需要全面系統(tǒng)的評估。

        雖然目前疫苗對Omicron的有效性有所下降,但疫苗接種仍可起到降低重癥率、病死率的作用。因此,在如今Omicron大流行時(shí)期,大力推行疫苗接種,尤其是在高危人群中提高疫苗接種率至關(guān)重要。同時(shí),正確佩戴推薦類型的口罩、避免大規(guī)模聚集活動(dòng)、遵守防疫制度等理念也需要加強(qiáng)宣傳。

        SARS-CoV-2是否會(huì)出現(xiàn)新的變異株尚未可知,加強(qiáng)藥物與疫苗研發(fā)尤為重要。病毒RBD部位由于進(jìn)化選擇優(yōu)勢可能會(huì)發(fā)生大量突變,從而導(dǎo)致針對該部位的藥物或疫苗失效。而針對突變較少的病毒酶發(fā)揮作用的藥物可能更為廣譜,對各種變異株可能均能發(fā)揮作用。同時(shí),疫苗加強(qiáng)針或序貫接種法可能會(huì)提供更強(qiáng)大的保護(hù)力,但仍需要進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)來確定其保護(hù)性。

        總之,通過全世界科研工作者的不懈努力,通過世界人民的守望相助,相信人類有能力將SARS-CoV-2的危害降到最低,實(shí)現(xiàn)和平共處。

        猜你喜歡
        蛋白酶傳染性變異
        中西醫(yī)結(jié)合治療豬傳染性胃腸炎
        豬傳染性胃腸炎的治療
        變異危機(jī)
        變異
        思鄉(xiāng)與蛋白酶
        文苑(2018年22期)2018-11-19 02:54:30
        多胚蛋白酶 高效養(yǎng)畜禽
        豬傳染性胃腸炎的防治
        IgA蛋白酶在IgA腎病治療中的潛在價(jià)值
        變異的蚊子
        冷卻豬肉中產(chǎn)蛋白酶腐敗菌的分離鑒定
        亚洲av有码精品天堂| 亚洲乱码国产一区三区| 啦啦啦中文在线观看日本| 国产熟女高潮视频| 日本a在线天堂| 日本女优久久精品观看| 丰满人妻被两个按摩师| 无码精品国产va在线观看| 亚洲是图一区二区视频| 亚洲国产综合精品一区最新| 色爱情人网站| 国产精品久久久久av福利动漫| 亚洲av无码专区亚洲av桃| 午夜无码一区二区三区在线| 国产精品国产三级国产专区51区 | 西西少妇一区二区三区精品| 日韩女同精品av在线观看| 东北女人毛多水多牲交视频| 不卡高清av手机在线观看| 中文字幕 在线一区二区| 激情综合五月开心婷婷| 国产真实偷乱视频| 精品久久久久久国产| 亚洲中文字幕不卡无码| 日韩精品在线观看在线| 亚洲中文字幕无码一久久区| 国产成人精品三级91在线影院| 日韩在线精品视频观看| 一区二区三区最新中文字幕| 免费99精品国产自在在线| 国产欧美另类精品久久久| 国产精女同一区二区三区久| 亚洲熟妇丰满多毛xxxx| 成人妇女免费播放久久久| 久久天堂av色综合| 日产国产精品亚洲高清| 久久伊人最新网址视频| 88久久精品无码一区二区毛片| 亚洲日韩精品久久久久久| 日韩av中文字幕波多野九色| 337p日本欧洲亚洲大胆|