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COVID-19 變種病毒的種類:什麼是 SARS-CoV-2 病毒變異株?

SARS-CoV-2 病毒為 RNA 病毒,在複製的過程中容易發生突變而形成變異株(variants),當 RNA 中的某些位點發生突變(包括取代或缺失)而改變原先對應的胺基酸時,就可能造成病毒蛋白結構的變化。整個 RNA 序列都可能發生突變,但又以棘蛋白(spike protein)基因上的突變最受關注。由於棘蛋白是病毒與人類細胞受體接合的部位,也是目前所使用的疫苗抗原,因此棘蛋白突變可能改變受體接合能力、影響疾病傳播力和致病力,以及疫苗和藥物效果。而若使用的分子診斷方法(如 PCR)是以棘蛋白基因序列為主要標的,突變亦可能影響其敏感性與特異性。 

美國 CDC 及 WHO 依據這些變異對疾病表現與防治措施的影響,將變異株分為需留意變異株(Variants of Interest, VOI)、高關注變異株(Variants of Concern,VOC)、以及高衝擊變異株(Variant of High Consequence)。 

需留意變異株(Variants of Interest, VOI):
此類變異株,可能會因棘蛋白突變位點而影響抗體的中和能力,疾病傳播力和嚴重度及診斷工具。如 B.1.525、B.1.526、P.2 變異株。

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最新列入的Lambda變種病毒

新冠肺炎肆虐全球,新的變種病毒也不斷出現。Lambda變種病毒於20208月時首度現蹤秘魯,當時稱為C.37或安第斯變種(Andean variant)。由於此變種病毒,自20214月以來,占秘魯確診個案81%,更在多達29國蔓延,主要導致南美洲染疫人數大增;因此世界衛生組織(WHO615日已宣布,將其納入全球「需留意變異株(Variant of Interest)」。WHO依據Lambda變種病毒在智利大規模擴散的情形表示,該病毒的傳播力高於高關注變異株Alpha變種病毒,而與Gamma變種病毒相當。 

 

高關注變異株(Variants of Concern, VOC):
此類變異株,已有文獻證實具有因棘蛋白突變而降低抗體的中和能力、增加病毒傳播力及疾病嚴重度的特性、且可能影響現有診斷工具及造成疫苗保護力下降。這些變異株已在特定區域盛行,像是 B.1.1.7、B.1.351、P.1、B.1.427 及 B.1.429。由於此類變異株會影響疾病流行病學,需評估藥物、疫苗與公衛政策是否需修正(表)。

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最新的變種病毒Delta+

新冠疫情襲捲全球,最初在印度發現的 Delta 變種病毒,成為現在傳染力最強的病毒株,目前擴散到 74 個國家,並佔英國新增病例 90%、美國新增病例 10%,專家擔心可能成為主流病毒株,現在印度政府又證實已經衍生出另一種變異體「Delta+」(Delta plus)」,又稱作為「AY.1」變體,並對印度中央藥品標準控制組織(CDSCO)剛批准使用的單株抗體雞尾酒療法(Monoclonal antibody)出現抗藥性。「Delta+」已在歐洲、美洲、亞洲國家陸續出現案例,目前包括美國、加拿大、德國、俄羅斯等至少 8 個國家都有發現「Delta+」蹤跡,有專家指出,雖然目前無法證實「Delta+」的嚴重程度,但發現「Delta+」的機率極低,所以還不是主要關注的變異體。  

高衝擊變異株(Variant of High Consequence):
此類變異株具有明顯降低現有疫苗保護力、與增加疾病嚴重度等特性,並影響診斷工具,對現有的預防及治療方式效果不好。目前尚無變異株被歸到此類。 

 

早期流傳的八大病毒家族 ---新冠病毒的來源分析資料 來自https://futurecity.cw.com.tw/article/1403

      2019年12月24日聖誕夜,第一株完成基因定序的新冠病毒公開在世人眼前,它來自武漢一位65歲的男性。至今,各國研究機構已上傳1萬2294株病毒,到全球最大病毒基因資料庫GISAID。全球學者都想靠它回答:新冠病毒到底從哪來?又要往哪去?今年2月以來,中國、英國學者陸續發表研究成果,但受限於病毒樣本不足,仍未對病毒「身世之謎」提出有說服力的答案。
      哥倫比亞大學兼任教授,AI新創公司圖策智能(Graphen)執行長林清詠的研究結果:
3月,他以人工智慧畫出全球500株新冠病毒的演化途徑;4月,他進一步比對1.2萬多株基因定序後的病毒後,有兩大發現:
第一, 這1.2萬株病毒,約以「每週多一個能流傳的變異」的速度演化。以這個速度推算,第一個新冠肺炎病例可能出現在11月中、下旬。
第二, 病毒可依分布地分為8大類:始祖是所有病毒變異起點A(原始病毒),之後陸續演化出B、C、D、E、F、G、H。A與B早在12月底就出現,H直到2月19日才首度被發現。

八大新冠變種病毒.jpg  


B類:這些變異影響了各蛋白質,但這些變異在現有序列中並未再產生大規模傳播。
C類:S蛋白是病毒感染人類的關鍵,惟變異位點並不在與人體細胞膜受體(ACE2)結合趨勢(RBD)上,可能不影響感染強度。
D類:NSP3負責把病毒的各蛋白質剪開,影響被感染細胞的蛋白質。
E類:ORF8蛋白的功能尚待研究,NSP13可能是病毒用於展開RNA。
F類:這些變異影響了各蛋白質,不過現有序列中未再產生大規模傳播。
G類:N蛋白是用來保護病毒基因RNA的殻。
H類:ORF3的功能在於把宿主細胞膜戳破,讓在其中複製的病毒外傳。

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A類:最接近蝙蝠的病毒,A只有兩個基因組,功能差別不大,還有三個共通點:
      第一,都源自武漢。其中一株 (A1) 在武漢當地傳播,另一株 (A2) 可能在武漢封城前,四散到湖北、廣東、江西、山東、浙江等省份,台灣與澳洲也有零星案例。
      第二,其他病毒皆以它們為中心往全球擴散,在演化樹上是幾乎所有病毒株的起點。A1是最先被定序公佈的病毒株,也是目前全球對新冠病毒研究的基準;A2則較接近蝙蝠和穿山甲身上的冠狀病毒基因。
      第三,它們的基因最接近新冠病毒潛在原宿主——中國菊頭蝠。

B類:大本營在中國
      由於2月後,中國幾乎不再上傳病毒株,資料庫中1.1萬多株病毒中,僅近400株來自中國,B佔了絕大多數。武漢一半以上病例來自B類,其餘則分佈在湖北、江西等,以及廣州、佛山、荊州、青島等城市,之後傳入亞洲各地。

C類:佔領歐陸
      1月28日,德國慕尼黑採集到歐洲第一個案例,它來自武漢最大的病毒A類。它有許多變異的「親戚」,數週後陸續在歐洲各國現蹤:其中一支在2月20日後造成義大利北部大感染,米蘭的病毒更是全數來自此分支,最後擴散到整個歐陸,形成C類。

E類:加、美西流行禍首
      1月19日,美國華盛頓州西雅圖採集到美國第一株新冠病毒,來自一位35歲男性。他剛從武漢拜訪家人回來,在4天發燒與咳嗽後,戴著口罩走進地方小診所。另一個西岸大州加州,則在1月底出現第一個案例。只不過在第一例出現後,病毒似乎銷聲匿跡了3週,直到2月20日前後才爆發大流行。
根據4月中的統計,每10萬人中,華盛頓州有155感染,加州則僅80人,比紐約州高達1,248人感染的數字低很多。這是否代表E類傳染力較弱?林清詠尚未從基因中找到證據;他認為,美東坐地鐵,容易傳染;美西開車,較能保持社交距離,「更關鍵的影響可能是通勤習慣。」

F類:西、韓、澳、中跨三洲
      F類與E類系出武漢外散,且與蝙蝠和穿山甲最接近的A2病毒株同源。但E向東走,F卻流離四散,韓國、澳洲都有,西班牙還有45%的病毒來自此。

G類:歐陸跨海去南美
      這個病毒幾乎涵蓋整片歐陸,包括葡萄牙、瑞士、捷克、俄羅斯、愛爾蘭、義大利、比利時、英國、荷蘭,還去到巴西,成為南美洲國家流行的起源,地區相當分散。
麻煩的是,G類不只有S蛋白變異,還有N蛋白的變異。由於英國最早傳出嗅味覺喪失案例,台灣的嗅味覺喪失案例也多有英國旅遊史;林清詠懷疑,N蛋白變異可能和造成嗅味覺喪失有關。他解釋,這段N蛋白變異會影響人體一個基因;這個基因若有變異,會造成肌肉萎縮,即一般熟知的漸凍人(ALS)。
隨著病毒擴散,德國、韓國也陸續出現嗅味覺喪失的案例。喪失嗅覺,可能是病毒攻擊鼻部的嗅覺細胞,也可能深入攻擊大腦的嗅球(即鼻腔嗅神經元與大腦嗅覺中樞的中繼站。)事實上,2008年便有論文指出「SARS會攻擊實驗鼠的嗅球」。

H類:法國越洋進美東,在美東擴散。
      雖然1月底美國便禁止中國人入境,阻絕了來自中國的病毒;殊不知當時病毒已入侵歐洲,直到3月11日美國全面禁止入境,病毒都是悄悄繞過大西洋,從美國東岸登陸。
林清詠觀察,美東最大一株2月21日首度出現在法國北部,10天後登陸紐約;它高速自我繁延,紐約州高達86%病毒都是它的子孫。「我看到嚇一跳,『血統』好純!」林清詠解釋,當一個地區出現壓倒性病毒株,往往代表該病毒活動力強,一落地便快速席捲美東,恐也是造成美東確診人數遠高於美西的原因。
      因此,美國許多媒體認為病毒來自歐洲,而非美國總統川普口中的「Chinese Virus」 。比對基因序後,林清詠認為公允的說法是「美國被歐亞夾攻」,前者佔美國總病毒數53%(H類),後者占28%(E類),只有中部數洲的災情比較輕微。

北美病毒比例.jpg 亞洲病毒比例.jpg 歐洲病毒比例.jpg  

 

 

 

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    weng3309 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()