英國B.1.1.7突變株
首次在英國發(fā)現(xiàn)，研究表明其傳播力增加了30%以上。Davies等人對來自英國3個地區(qū)的數(shù)據進行建模，估計該突變株比以往突變株的傳播力高56%。其Spike上的特征突變有10個，NP的特征突變有2個。由于Spike蛋白是疫苗開發(fā)及治療性抗體開發(fā)的主要靶點，所以這些突變是否會產生抗體逃逸，降低疫苗和抗體藥物的效力成為科學家們關注的焦點。
研究表明，接種輝瑞/BioNTech和Moderna mRNA疫苗的血清對帶有B.1.1.7的假病毒的中和能力與非突變相比無顯著差異。阿斯利康的腺病毒載體新冠疫苗對B.1.1.7的保護效力與其他在英國流行的毒株無差異。Novavax重組蛋白疫苗的三期臨床數(shù)據顯示，對新冠病毒的保護效力為90%，而對B.1.1.7突變的保護效力為85%。以上研究結果提示，這些疫苗對B.1.1.7突變株的保護效力可能不變。
南非B.1.351突變株
研究表明其傳播力增加了約50%，但還沒有證據證明其致病性增加。其RBD區(qū)域存在E484K，被認為是中和抗體中和活性降低的主要原因。接種輝瑞/BioNTech和Moderna mRNA疫苗后的血清對B.1.351的假病毒中和作用下降，Moderna的數(shù)據顯示中和作用下降了6倍。而Novavax重組蛋白疫苗三期臨床試驗結果顯示，對B.1.351的有效性低于50%。
巴西P.1突變株
已在日本、美國、巴西、德國傳播，沒有證據表明其傳播力和致病性增加。在RBD區(qū)域存在K417T、E484K、N501Y三個特征突變。由于其RBD區(qū)域存在E484K位點，所以科學家擔心其可能存在免疫逃逸。
加州B.1.429突變株
又稱為CAL.20C，Cedars-Sinai醫(yī)學中心的研究人員于2020年7月在加利福尼亞首次觀察到。近期出現(xiàn)在美國以外的其他國家，如澳大利亞。此突變株可能更具傳播力，數(shù)據顯示其占據了大部分加州分離出的病例。其特征突變包含L452R，研究發(fā)現(xiàn)此位點突變會降低對中和抗體的敏感性。有關此突變還需更多研究。
目前，義翹神州已開發(fā)出一系列針對突變株的蛋白、抗體、假病毒、基因等相關產品，形成了新冠突變株研究產品庫，為新冠病毒研究、防治及診斷提供優(yōu)質的產品及支持。
其主要應用如下：
應用1：檢測突變蛋白與ACE2結合力，可用于突變株主要特征及傳播力的研究
義翹神州已開發(fā)出多種重組新冠突變體蛋白。經ELISA驗證，重組RBD N501Y突變（Cat: 40592-V08H82）以及重組RBD K417N、E484K、N501Y多位點突變（Cat: 40592-V08H85）對ACE2的結合能力更強于新冠野生型毒株RBD蛋白（Cat: 40592-V08H）。
以上數(shù)據結果與Charlie Laffeber等人的研究結果類似，他們通過SPR實驗驗證重組RBD蛋白和RBD突變體對ACE2結合活性的影響。結果顯示，英國突變株主要突變體蛋白N501Y與ACE2的結合力增加近9倍，而南非突變株主要突變體蛋白K417N、E484K、N501Y與ACE2的結合力增加近3倍。
應用2：檢測突變蛋白對中和抗體效力的影響
為驗證新冠突變體對中和抗體中和效應的影響，我們通過競爭ELISA法驗證中和抗體（義翹神州自主研發(fā)）對重組RBD突變位點 N501Y（英國突變株B.1.1.7重要突變位點，40592-V08H82）以及重組RBD 突變位點 K417N、E484K、N501Y（南非突變株B.1.351重要突變位點，40592-V08H85）的中和效力。結果發(fā)現(xiàn)，中和抗體對南非突變株的主要突變位點的中和效應存在一定的差異。并且有7株抗體對新冠突變蛋白有中和作用。
目前已有研究發(fā)現(xiàn)，新冠突變株存在抗體逃逸現(xiàn)象，已獲批或正在開發(fā)的抗體藥對新冠病毒的療效將存在不確定性。義翹神州目前已開發(fā)了大部分重要突變位點的重組突變體蛋白，可助力廣譜中和抗體以及新冠抗體藥物開發(fā)。
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| 中和抗體 | WT RBD蛋白 | N501Y突變蛋白 | K417N、E484K、N501Y突變蛋白 |
| 40150-D001 | 245.5 | 466.9 | 404.5 |
| 40150-D002 | 253.4 | 769.2 | 484.6 |
| 40591-MM43 | 146.6 | 274.9 | 228.2 |
| 40592-MM57 | 475.4 | 934.2 | - |
| 40592-R001 | 66.5 | 115.3 | - |
| 40592-R118 | 20.4 | 97.8 | - |
| 40592-R117 | 21.8 | 93.5 | - |
應用3：驗證新冠抗原檢測試劑對突變蛋白的識別
抗原檢測相對新冠其他檢測方法具有操作簡便、快捷、無需專業(yè)人員和特殊空間、設備等優(yōu)點。目前，美國FDA共緊急授權14款新冠抗原檢測產品，而國內NMPA也批準萬孚、萬泰等公司的抗原檢測試劑盒上市。
抗原檢測試劑盒主要以N蛋白做為檢測標志物，檢測靈敏度高，應用最廣，針對RBD區(qū)域的抗原檢測試劑盒相對較少。新冠病毒在不斷的變異過程中，N蛋白也出現(xiàn)了某些頻率較高的突變。
義翹神州密切關注新冠突變株的研究動態(tài)，快速開發(fā)生產重要突位點相應的重組蛋白以及相關的抗體試劑，為診斷開發(fā)企業(yè)提供專業(yè)支持。經ELISA驗證，義翹神州開發(fā)的N抗體可以識別高頻突變重組N蛋白。
| Protein cat# | mutation | lineage |
| 40588-V07E1 | NP (R203K,G204R) | 突變在很多lineage中出現(xiàn)，如B.1.1.7、B.1.351、P.1等 |
| 40588-V07E2 | NP (P13L) | 突變在很多lineage中出現(xiàn)，如B.1.1.7、B.1.351、A.2.2等 |
| 40588-V07E3 | NP (S194L) | 突變在很多lineage中出現(xiàn)，如B.1.1.7、B.1.237等 |
| 40588-V07E4 | NP (I292T) | 突變在很多lineage中出現(xiàn)，如B.1.1.7等 |
| 40588-V07E8 | NP (D3L,S235F) | B.1.1.7的特征突變 |
| ?數(shù)據來源于GISAID | ||
| ?GISAID促進快速共享導致COVID-19的所有冠狀病毒的數(shù)據 | ||
| ?NP(R203K,G204R)是NP蛋白的上出現(xiàn)的高頻突變，參考文獻來源https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01800 | ||
| ?NP(P13L), NP(S194L), NP(I292T)是NP蛋白的上出現(xiàn)的高頻突變，參考文獻來源于https://doi.org/10.1002/jmv.26626 | ||
| ?毒株信息：UK variant (lineage B.1.1.7), South Africa variant (lineage B.1.351), Brazil variant (lineage P.1) | ||
新冠突變株對已上市或臨床研究階段的疫苗有哪些影響，是目前廣泛關注的問題。針對該問題，FDA發(fā)布了新冠突變疫苗開發(fā)指南，同時部分企業(yè)也開始布局針對突變株疫苗的開發(fā)規(guī)劃。假病毒作為疫苗效應驗證的重要工具，被廣泛使用。義翹神州開發(fā)了新冠突變體假病毒（PSV001，PSV005），可助力疫苗效應評估。
參考文獻：
1.https://doi.org/10.1101/2021.02.06.21251159
2. https://doi.org/10.1101/2020.12.24.20248822
3.https://doi.org/10.1101/2021.02.22.432357
4.https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.11.30.405472v1
5.https://doi.org/10.1101/2021.02.18.431897
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