4月19日,中國工程院院士李蘭娟團隊在預印本平台medRxiv上發布了未經同行審議的新論文。論文指出,新冠病毒已經出現了能夠切實影響致病性的突變,藥物和疫苗研發工作有必要把這些突變納入考慮。
論文重點結論:
新冠病毒株的變異和多樣性或被大大低估。
不同變異毒株在細胞病變效應和病毒載量方面差異可達270倍。
一種三核苷酸突變能大大增強病毒的複制速率和致病能力,發現這種突變的病人保持了45天的核酸陽性。
研究人員從糞便中分離出了可以復制的活病毒,這與此前報導不同。
2020年1月22日到2020年2月4日之間,研究人員從浙江大學附屬醫院收治的11名新冠病毒感染患者身上分離了病毒。這些患者年齡從4個月到71歲不等,其中10名患者有過武漢接觸史。
11名患者的流行病學信息
研究人員對這11份病人來源的病毒分離株進行了超深度測序,並且同GISAID數據庫的1111個基因組序列進行比較。發現這11位患者分離出的病毒共有33個突變,其中19個是首次發現的新突變。
研究人員寫道:
儘管在這項研究中,我們只分析了分離自11個病人的病毒,還是觀察到了豐富的變異多樣性。
……這表明新冠病毒株的真正多樣性仍被大大低估了。
新冠病毒已經出現了較多變異,而且相當一部分與適應性有關的突變,就富集在病毒S蛋白和人類ACE2受體結合處的界面。
那麼關鍵問題來了:
這些突變是否對病毒的致病性有功能性影響呢?
眾所周知,新冠病毒感染後的症狀表現非常複雜,還與病人的年齡、身體狀況等因素有關。為了客觀評估這些突變對病毒致病性的影響,研究人員決定開展體外感染試驗。
他們選擇了一種叫做Vero-E6的細胞系,這種細胞系具有與人體細胞非常相似的ACE2受體。他們用所有11個病人來源的病毒分別感染Vero-E6細胞,每隔一段時間採集細胞並檢測細胞的病毒載量。
前4個小時內,這些細胞的病毒載量都保持平穩,這時病毒的複制還很少發生。
8個小時後,6號、7號、9號、10號、11號病人來源的病毒載量顯著上升。
24小時後,除2號、7號外的所有病毒載量都顯著上升,而10號和11號的上升速度比其他都要快很多。
值得注意的是,複製能力最強的10號和復制能力最弱的2號相比,24小時內的病毒載量相差近270倍。
那麼,病毒載毒量更高,是否意味著對細胞的殺傷力就越強呢?
研究人員在48小時和72小時檢測發現,病毒載毒量越高,細胞的病變效應和死亡率也隨之上升。
11號患者來源的病毒中,出現了令人始料未及的三核苷酸突變,而這種突變在後續實驗中表現“強勁”,大大提升了毒株的複制速率和致病力。事實上,這位患者的病毒檢測陽性,維持了驚人的45天。這種三核苷酸突變的功能影響值得進一步研究。
最後,與近期報導的“糞便中沒有分離出活病毒”相反,此項研究中的3份病毒分離株就來自病人的糞便樣本,這表明新冠病毒的確有在糞便中復制的能力。
最後研究人員呼籲,對新冠病毒藥物和疫苗的研發,需要盡快考慮到這些累積突變的影響,以避免潛在的陷阱。
幸運的是,截至這篇論文寫作時,文中所述的11例病人均已康復出院。
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