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Zoonoses | SARS-CoV-2 Lambda变异株:时空分布和潜在的公共卫生影响 精选

已有 2656 次阅读 2021-9-2 10:04 |个人分类:zoonoses|系统分类:科普集锦

SARS-CoV-2 Lambda Variant: Spatiotemporal Distribution and Potential Public Health Impact

第一作者:陈操、石琦

通讯作者:董小平

截至2021年8月20日,WHO公布的“关切变异株”(VOCs)包括4种(Alpha, Beta, Gamma和Delta),其中VOC/Delta在全球范围内占主导地位,对传播性、临床严重程度和免疫逃逸影响较大。“关注变异株”(VOIs)也包括4种(Eta, Lota, Kappa和Lambda),其中由于Lambda变异株的传播性明显增强,并可能与南美洲一些国家新冠肺炎病死率增加有关,因此引起了极大的关注。

Lambda变异株刺突蛋白突变

与2020年初的野生型新冠病毒株相比,Lambda变异株刺突蛋白中的突变包括N端结构域(NTD)的缺失(Δ246-252),NTD的G75V和T76I突变,受体结合基序(RBM)的L452Q和F490S突变,融合肽(FP)和七肽重复序列1 (HR1)之间的T859N突变(图1)。

SARS-CoV-2 Lambda变异株的时空传播

截至2021年7月底,来自南美洲的阿根廷、巴西、智利、哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、乌拉圭,以及来自澳大利亚、比利时、加拿大、哥斯达黎加、丹麦、法国、德国、爱尔兰、意大利、日本、墨西哥、荷兰、西班牙、瑞典、瑞士、英国和美国均报告发现Lambda变异株。但大多数病例集中在南美洲。

Lambda变异株于2020年12月在秘鲁首次出现,大约在1.5~2个月后,Lambda变异株便成为秘鲁的优势毒株。5月中下旬,Lambda变异株序列占比达到峰值,6月和7月略降至80%左右。秘鲁两个相邻的国家——阿根廷(2.78%)和智利(3.75%),在2021年1月底报告了Lambda变异株。与秘鲁不同,Lambda变异株在这两个国家的传播明显缓慢。截至3月底,Lambda变异株在阿根廷新冠毒株比例一直保持在较低比例(<5%),5月17日上升至17.17%,6月和7月达到最高水平。而智利Lambda变异株的比例自3月初以来显著上升,4月中后期达到峰值,之后略有下降。厄瓜多尔从4月中后期开始报告Lambda 变异株,比例在5月份下降,在6、7月份恢复到与4月份相似的水平。随后,巴西、哥伦比亚和乌拉圭也陆续报告了Lambda变异株,但在这三个国家的流行率处于非常低的水平。除秘鲁外,Gamma变异株是目前南美洲许多国家的主要毒株。

Lambda变异株与常见流行病学指标的相关性

2021年1月以来,秘鲁每百万新增病例数和新增死亡数明显增加,于2月和5月达到高水平,从6月开始下降,这与Lambda变异株序列比例的变化相似。阿根廷的每百万新增病例数和新增死亡数从3月下旬开始增加,4月下旬至6月下旬保持在高水平,智利的每百万新增病例数和新增死亡数从3月初开始增加,3月下旬至7月初保持高水平。阿根廷和智利每百万新增病例数高于秘鲁,而每百万新增死亡病例数则较低。

2021年1月至7月,秘鲁、阿根廷和智利的总体死亡率(CFR)变化不大(橙色曲线)。秘鲁的CFR明显较高(7.07 ~ 9.95),6月底后下降到5以下,阿根廷(1.15 ~ 2.24)和智利(1.47 ~ 4.1)的CFR明显较低。三个国家在此期间的R0值也没有太大变化,均维持在1.0左右(绿色曲线)。三个国家每千例检测数持续增加(蓝色曲线),但在所有时间点秘鲁的每千例检测数最低,而智利最高。接种疫苗比例(1剂,灰色区域)和完成全程疫苗接种比例(2剂,黄色区域)(%)随着时间的增加而增加,但三个国家呈现出不同的模式。智利在每个时间点接受1剂和2剂的比率远远高于阿根廷和秘鲁,于7月28日分别达到72%和64%。秘鲁整体最低,而阿根廷整体处于中等水平。

基于1月到7月的数据,对三个国的CFR、每百万人口新增病死数和新增确诊病例数与其他流行病学指标的相关性分别开展多元线性回归分析。就秘鲁而言,Lambda变异株比例、R0值、每千人检验比率、接种疫苗和完成全程疫苗接种百分比(%)的变化对CFR、每百万人新增病死数和新增病例数没有显著影响。对于阿根廷来说,Lambda变异株比例和R0值变化对每百万人新增死亡数有显著影响,而接种疫苗比例和每千人检测比率对CFR有显著影响。对智利来说,接种疫苗和每千人检测比率显著影响每百万人新增病例数,而接种疫苗比率影响每百万人新增死亡数。

对传播能力、临床严重程度和免疫逃逸的潜在影响

传染性

1~5月Lambda变异株在秘鲁传播迅速,3月初成优势毒株(比例>50%),3月底完全支配(比例>80%)。同时,已经传入智利、阿根廷和厄瓜多尔等国,但到7月底Lambda变异株在这些国家仍未达到主导地位。Lambda变异株在巴西和其他南美国家的流行率也较低。研究表明,Lambda变异株在南美洲的暴发与其S蛋白上新出现的7个氨基酸缺失(Δ246-253)有关。虽然Lambda毒株于2021年初就在美国和几个欧洲国家发现,但它占世界其他国家流行的毒株比例非常低。Lambda变异株的传播能力仍需持续监测。

严重程度

目前与Lambda变异株相关的COVID-19临床特征报道的较少。Lambda变异株是秘鲁的主要流行毒株,截至2020年12月,秘鲁COVID-19累计CFR已超过9.0%,但除Lambda变异株外,秘鲁还流行多种其他变异株。与阿根廷和智利相比,秘鲁每千人检测数非常低,提示每日新增确诊病例数可能被低估。秘鲁的COVID-19疫苗覆盖率也低于阿根廷和智利,这可能会影响临床严重程度。感染Lambda变异株是否会导致更严重的临床转归仍然缺乏明确的证据。

免疫逃避

目前Lambda变异株对免疫和接种影响的数据相对有限。Lambda变异株出现前收集的恢复期血清、mRNA疫苗(BNT162b2和mRNA-1273)和腺病毒载体疫苗(Ad26.COV2. s)接种后的血清,对携带Lambda变异株S蛋白假病毒的中和活性降低。同一组的另一项研究证实,相比较仅携带D614G突变的野生型毒株,恢复期血清和疫苗诱导的抗携带Lambda变异株S蛋白假病毒的平均中和抗体水平下降2.3-3.3倍。与野生型毒株相比,灭活疫苗对Lambda变异株S蛋白假病毒中和效价降低了3.05倍,对Gamma和Alpha变异株假病毒分别降低了2.33倍和2.03倍。在使用新冠mRNA疫苗诱导血清进行中和试验时,相比较野生型毒株,针对Lambda,Beta, Alpha (B.1.1.7+E484K)和Delta (B.1.617.2)变异株的几何平均滴度(GMT)分别下降4.6倍、4.2倍、3.8倍和3.0倍。目前尚未在现实世界中获得针对Lambda变异株的疫苗有效性数据。

结论

Lambda变异株在秘鲁传播非常迅速,其邻国智利、阿根廷和厄瓜多尔也出现了一定程度的流行,但仍未达到主导地位。Lambda变异株在南美洲其他国家(如巴西和哥伦比亚)和世界其他区和国家的流行比例仍然很低。

研究发现Lambda变异株在培养细胞上的传染性增加,但它对临床严重程度的影响仍然有待观察。Lambda变异株对恢复期血清和疫苗诱导抗体的体外中和活性呈现出一定程度的抗性。然而,它在现实世界中对疫苗有效性的确切影响还有待进一步探讨。目前据报道已批准的COVID-19疫苗仍具有有效的保护作用尽管如此,全球应对Lambda变异株进行更全面和更积极的监测。

END

原文链接:

https://www.scienceopen.com/hosted-document?doi=10.15212/ZOONOSES-2021-0009

作者简介

第一作者 陈操

男,副研究员,硕士研究生导师。现任中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所所长助理、疾病控制办公室副主任。长期从事新发突发病毒性传染病应急处置和相关研究。

2014年毕业于中国疾病预防控制中心免疫学专业,获医学博士学位。主持国家自然科学基金2项、国家重点研发计划项目1项、传染病预防控制国家重点实验室课题2项、中国医学科学院和中国疾控中心课题各1项。2020年以第三完成人获得“华夏医学科技奖二等奖”。现任全球疫情警报和反应网络(GOARN)成员、北京市突发公共卫生应急指挥部传染病应急处置专家组成员、福建省突发事件公共卫生风险评估专家库成员、亚太朊病毒研究学会(APSPR)成员;《Zoonoses》杂志科学编委、《中华实验和临床病毒学杂志》通讯编委。目前以第一作者/通讯作者发表SCI论文30余篇。

第一作者 石琦

女,研究员,博士生导师,现任中国疾病预防控制中心病毒病所朊病毒病室副主任。长期从事朊病毒病的致病机制及疾病监测相关研究。

2010年毕业于中国疾病预防控制中心免疫学专业,获得博士学位。目前为传染病预防控制国家重点实验室PI。目前已完成两项国家自然科学基金项目,主持两项传染病预防控制国家重点实验室项目,参与了多项国家级课题项目的研究。2009年以第五完成人获得“中华预防医学会科学技术奖二等奖”;2020年以第二完成人获得“华夏医学科技奖二等奖”。现任中国微生物学会微生物生物安全专业委员会常务委员、中国医疗保健国际交流促进会-分子诊断学会委员及中国微生物学会病毒学专业委员会青年委员会委员,担任《Neurodegeneration》杂志及《Zoonoses》杂志科学编委、《疾病监测》杂志及《中国病毒病杂志》通讯编委。目前以第一作者/通讯作者在SCI收录英文期刊上发表论文近60篇,影响因子合计近160分,发表文章杂志最高影响因子8.32分,单篇文章最高引用次数为37次。

通讯作者 董小平

中国疾病预防控制中心病毒学首席专家

博士,研究员,博士生导师

多年来一直致力于朊病毒病的流行病学和发病机理的研究,HPV致癌机理研究,以及新发突发传染病的应急处置、流行病学研究及检测技术的开发。担任中国微生物学会理事、中国微生物学会病毒学委员会医学病毒组组长、中华预防医学会理事、中国全球病毒网络(GVN)副主席、传染病标委会副主任委员和10多个国家及部委的专业委员会常务委员、委员。

Zoonoses 是全球第一本有关人兽共患病的金色开源期刊,旨在搭建人兽共患病领域科研人员、临床医生、兽医和公共卫生学者间沟通的桥梁。Zoonoses致力于刊载有关病毒性、细菌性、寄生虫性、真菌性人兽共患病的流行病学、病原学、生物学、诊断、预防、治疗和管理等方面的最新研究。

Zoonoses由中国疾病预防控制中心病毒学首席科学家董小平教授和美国德克萨斯大学医学分部Lynn Soong教授担任共同主编。



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