日本研究人员揭示新冠奥密克绒BQ.1.1的特征
2022年12月11日 393人阅读 返回文章列表
日本研究人员揭示 SARS-CoV-2 Omicron BQ.1.1 的特征
在最近发布到bioRxiv * 预印本服务器的一项研究中,来自北海道大学、熊本大学、东京大学等日本大学和研究机构的
研究人员对严重急性呼吸系统综合症冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) Omicron BQ.1.1 亚变体进行了表征。
*TIPS: bioRxiv 发布未经同行评审的初步科学报告,因此不应被视为结论性的、指导临床实践/健康相关行为的,或被
视为既定信息。
SARS-CoV-2 Omicron BA.1 迅速取代了 Delta 变体,不久之后,Omicron BA.2 成为主要变体。之后,出现了众多的
BA.2后代,包括BA.2.75和BA.5。尽管 BA.2.75 和 BA.5 不同于 BA.2,但它们在系统发育上是独立的,并且最近的研究
报告了 BA.2.75 和 BA.5 亚变体的刺突的相似进化模式。
此前,作者报道了 BA.2.75 和 BA.5 亚变体在仓鼠模型中的致病性相对于 BA.2 亚变体的增加,表明亚变体进化为增强
内在致病性。尽管在 BA.5 之后出现了几个新的亚变体,但它们未能胜过 BA.5。
相反,出现的亚变体似乎处于趋同进化状态,在同一位点获得氨基酸取代。BQ.1.1 亚变体是 BA.5 的后代,包含五个会
聚替换(R346T、K444T、L452R、N460K 和 F486V),并已被世界卫生组织 (WHO) 归类为受监测的变体。
在本研究中,研究人员探索了 SARS-CoV-2 Omicron 谱系趋同进化的潜在进化特征。首先,他们为 Omicron 亚变体构建
了系统发育树,以确定发生收敛替换的位置。L452 残基在 BA.2 谱系中具有最高的取代频率。此外,替代事件在较新的
谱系中比 BA.1/2 相对更频繁。
接下来,作者模拟了刺突替代与病毒流行动力学之间的关系,以评估替代对病毒适应性的影响。他们分析了 2022 年 3
月 1 日至 2022 年 10 月 15 日期间收集的超过 300,000 个 Omicron 序列的数据集,其中包括 254 个刺突单倍型。
五种趋同替代对有效繁殖数 (R e ) 产生积极影响。
此外,与 BQ.1.1 亚变体对应的刺突单倍型具有最高的 R e。进一步的研究表明,在 BA.5 多样化过程中,病毒适应性
在多个 Omicron 谱系中独立增加。分析还表明,BQ.1.1 通过连续获取 K444T、N460K 和 R346T 替换来提高其适应性。
研究人员使用假病毒检查了 SARS-CoV-2 Omicron BQ.1.1 的免疫抵抗力,并观察到 BA.5 和 BQ.1.1 对 Omicron BA.2
突破性感染血清的中和作用具有显着抵抗力。值得注意的是,相对于 BA.5,BQ.1.1 对突破性感染血清的抵抗力增加了
2.7 倍。同样,BQ.1.1 对 BA.5 感染血清的抗性是 BA.5 的 5.6 倍。
来自感染 BA.2、BA.2.75 或 BA.5 的仓鼠的血清表现出针对感染变体的高抗病毒活性,但缺乏与其他变体的交叉反应性
。酵母表面展示 (YSD) 测定表明,BQ.1.1 刺突受体结合域 (RBD) 与人血管紧张素转换酶 2 (hACE2) 的解离常数 ( K
D ) 显著低于 BA.5 刺突 RBD,暗示 BQ.1.1 刺突对 hACE2 的亲和力高于 BA.5 刺突。
BQ.1.1 刺突中的 N460K 和 R346T 替换与显著增强的结合亲和力有关。此外,BQ.1.1假病毒表现出比 BA.2 或 BA.5 假
病毒更高的传染性。BQ.1.1 刺突的 R346T 和 N460K 替代是感染性增加的原因。叙利亚仓鼠感染了 Delta、BA.5 或
BQ.1.1 的临床分离株。
仓鼠的肺功能是根据呼气流量峰值时间与总呼气时间 (Rpef) 和增强暂停 (Penh) 的比率来确定的。与 BA.5 感染相比
,Delta 感染引起这些参数的显著变化,表明 Delta 比 BA.5 更具致病性。
BQ.1.1 感染的仓鼠的 Rpef 和 Penh 分别显著高于和低于 BA.5 感染的动物。这意味着 BQ.1.1 的致病性与 BA.5 相当
甚至更低。感染 BA.5 的仓鼠肺部的病毒 RNA 载量与感染 Delta 或 Omicron BQ.1.1 的仓鼠相似。
最后,作者通过分析受感染仓鼠的右肺并对五个组织病理学特征/参数进行评分来检查 SARS-CoV-2 Omicron BQ.1.1 的
内在致病性——1) 支气管炎/细支气管炎,2) 出血伴充血性水肿,3) 肺泡损伤,4) II 型肺细胞增生,和 5) 增生区
域。
Delta 感染的仓鼠的累积组织病理学评分明显高于 BA.5 感染的动物。相反,感染 BA.5 和 BQ.1.1 的仓鼠的总分相当
,尽管感染 BQ.1.1 的动物表现出增强的支气管炎/细支气管炎和更多的 II 型肺细胞。
总而言之,作者揭示了亚 Omicron 变体的趋同进化,强调了病毒刺突蛋白中五个位点的频繁替换,这些替换提高了病毒
适应性和 R e。SARS-CoV-2 Omicron BQ.1.1 包含所有五个会聚替换,显示出最高的 R e。BQ.1.1 亚变体也对 BA.2 或
BA.5 突破性感染血清的中和具有高度抵抗力,并显示出对 hACE2 的高结合亲和力和比 BA.5 更高的融合性。
原文图1. 奥密克绒谱系的趋同进化。
原文图2. BQ.1.1 免疫抗性
原文图3. BQ.1.1 的体外病毒学特征
原文图4. BQ.1.1 的体内病毒学特征