
圖:D614G突變體研究概況。A,突變體隨時間逐漸增加;B,細胞水平病毒復制增強;C,動物模型中病毒傳染性增強;D,刺突蛋白的結構。
D614G突變占據主體
通過序列分析,在疫情爆發早期新冠病毒的刺突蛋白S中,氨基酸614位為天冬氨酸(D),但從2020年3月份開始,該氨基酸突變為甘氨酸(G)。到6月份,D614G的頻率已經增加到75%,現在,D614G突變體已經取代早期的病毒,成為世界范圍內主要病毒株。在臨床上,G614感染者的鼻咽拭子檢測到的病毒RNA水平高于D614感染者,但是沒有改變病毒的致病性。
細胞培養發現病毒復制增強
遺傳學技術分析發現G614比D614存在較低的基因組RNA與斑塊形成單位比率,表明其病毒傳染性增強。并且D614G突變還增強病毒的熱穩定性。傳染性和熱穩定性的增加可能是D614G突變在細胞培養和動物模型中復制增強的原因。
動物模型中病毒復制和傳播增強
在小鼠模型中,D614G突變增強上呼吸道的病毒量,并顯著增強病毒的傳播能力,但沒有增加疾病的嚴重程度。而在下呼吸道病毒復制沒有明顯增強,這可能是D614G突變患者臨床嚴重程度差異不明顯的原因。在水貂中,觀察到類似的實驗結果。
突變對S蛋白和ACE2受體結合的影響
結構學分析發現,D614G突變破壞了氨基酸D614和T859間的氫鍵作用力,導致病毒刺突蛋白的構象改變,使更多的受體結合區域(RBD)呈現展開姿態,從而增加了刺突蛋白結合ACE2受體的能力。
突變對疫苗和中和抗體的影響
突變體的快速擴散必然引起人們對疫苗和抗體有效性的擔憂。通過不同的抗體效價評估方法,從康復者血清、免疫疫苗血清及部分單抗研究了突變體的體外中和能力。結果顯示,D614G突變不顯著影響現有疫苗的有效性,但可能會減弱某些特異性抗體的中和活性。
其他新冠突變株需要持續監測
近期,出現3種比較引人矚目的突變體,分別在英國、南非和巴西發現。這3種突變株的突變位點較多,尤其是S蛋白存在7-9個位點的突變。已有結果顯示,一些突變體減弱了疫苗和康復者血清的體外中和效果。這種突變累積可能會對疫情流行產生較大影響。
關于突變體,人們一直想要研究問題主要有:1)新突變體對病毒復制、傳播和致病性的影響;2)新突變體對現有疫苗和抗體有效性的影響。因此,及時鑒定新的突變體,并評估現有防疫措施對突變體的有效性,以確?,F有或正在開發的疫苗能夠提供足夠的預防效果。
現在,義翹神州已開發80多種重組Spike、N抗原突變體蛋白,涵蓋了包括上述提及的突變位點在內的多種突變位點。具體詳情可以掃碼了解。

參考文獻:
Aria C. Shi & Xuping Xie, Making sense of spike D614G in SARS-CoV-2 transmission. Sci China Life Sci 64.
