新冠病毒的重组变异株XE是如何产生的?

发布者:陈赜发布时间:2022-04-07浏览次数:10

来源于滚球体育曼城 孙亚民教授团队

最近,在英国发现的由奥密克戎BA.1BA.2重组产生的新重组变异株备受关注,该重组变体被命名为XE变异株。从之前的德尔塔克戎到现在的XE重组变异株,最近新冠病毒的重组变异体似乎出现的比较频繁。那么,新冠病毒的重组变异株是怎么产生的呢?XE重组变异株能否取代BA.2成为下一个主要流行变异株?让我们一起来探讨一下这些问题。

重组变异株是两种病毒同时感染同一个宿主细胞后,病毒的遗传信息发生交换,产生了与亲代差异很大的可遗传后代。变异体XE是由奥密克戎BA.1BA.2重组产生,其基因组前10kb左右来自于奥密克戎BA.1(图1中的红色部分,共含有8个突变),后面的基因组序列来自奥密克戎BA.2 (共含有54个突变)。该变异早在116日就在英国公开的病毒测序序列里面存在。重组变异体XE的大部分突变来自于奥密克戎BA.2,因此它的很多病毒学特征BA.2更接近

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1. XE变异毒株与原始毒株相比的突变位点

新冠病毒的重组变异体是怎么产生的呢?

病毒变异主要有两种方式,一种是基因突变,即病毒DNARNA在复制过程中产生错误,形成单个碱基或多个碱基的突变。另一种就是不同病毒间的基因重组,基因重组大多发生在同一种属不同病毒之间。当两种病毒偶尔感染同一宿主,它们都需要利用宿主细胞来复制自己。不同病毒虽然各有一些特殊基因片段,但又有很多基因片段非常相似,导致宿主细胞复制系统有时会将两者弄混,在复制不同病毒的相同基因片段时,连带把一种病毒的特殊基因片段重组到了另一种病毒上,形成“杂交”病毒。我们所说的新冠病毒的重组变异体就是这样产生的(图2)。

根据病毒重组的原理,我们可以发现,新冠病毒形成新的重组变异株必须要满足以下3个条件:(1共感染:一个病人同时感染两种病毒,如同时感染Delta变异株和Omicron变异株;(2)两种不同类型病毒同时侵入了同一个细胞,利用同一个细胞进行自我繁殖;(3)病毒复制出错,产生重组病毒。新冠病毒的不同变异体之间的重组虽然是小概率事件,但是在大的感染人群基数的基础上,近缘新冠病毒之间的重组事件每时每刻都在发生。另外有研究表明,基因重组是冠状病毒的跨物种传播的主要驱动力,新冠病毒很可能就是由动物冠状病毒通过基因重组而获得了感染人类细胞能力的。

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2. 病毒重组发生的原理

全世界范围内基因重组产生的新冠病毒并不罕见。截止目前被鉴定并命名的重组变异体就有17之多(表1),这些重组变异体大多数是Omicron变异体与其他变异体重组产生。这是因为Omicron出现后,国外采取了与“病毒共存”的应对策略,使得感染人数不断攀升,增加了“共感染”几率,进而增加了重组变体的出现几率。

1. 目前已知的部分新冠重组毒株列表

XE重组变异株能否取代BA.2成为下一个主要流行变异株?

根据世界卫生组织的数据,BA.2变异株现在是全球新冠病毒主要流行变异株,占所有测序病例的近86%。虽然关于新冠病毒重组变异毒株XE的传染性、致病性和疫苗保护效力等方面的相关研究一直在进行。但是,基于对新冠病毒的认识,XE毒株在传染性、严重性和影响疫苗有效性方面并没有显著增加。有报告认为:与BA.2亚型相比,XE毒株的社区增长率有10%的优势,然而,这一发现需要进一步证实。截止322日,英国共报道新增637例由XE毒株感染病例,不足总报告病例的0.1%,且XE毒株在总感染人群中的数量并没有显著增加。因此,在短期内XE变异株还不可能取代BA.2成为全球主要流行变异株。

虽然普遍认为XE变异株不会成为全球主要流行株,但无论是之前备受关注的“德尔塔克戎”还是现在引起波澜的“XE重组变异株”,这些重组变异株的不断出现让人们警惕,也在时刻提醒我们:病毒变异不会停止,新冠病毒大流行远未结束,与新冠病毒共存,无异于养虎为患。

团队成员:刘斌 孙亚民