严重急性呼吸综合症冠状病毒2变异株

本文主要讲述严重急性呼吸综合症冠状病毒2变异株及其发生的错义突变。

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引发2019冠状病毒病的严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2冠状病毒）容易发生突变而产生变异株，关键病毒蛋白的突变即可能意味着其出现，目前已有多个变异株在世界各地形成并传播。由于病毒的核酸序列变异有可能导致抗原漂移，而使得病毒得以逃避宿主的免疫应答，并影响疫苗的效力^[1]，这种现象称为免疫逃避。

已有五种被世界卫生组织认定为值得关注的变异株，它们分别为Alpha变异株、Beta变异株、Gamma变异株、Delta变异株以及Omicron变异株。

变异株对照表

最初检出		代号				重要突变	传播	相对于武汉首次发现变体的临床变化
地区	日期	WHO标签[2]	PANGO谱系	PHE（英语：Public Health England）变种[3]	Nextstrain（英语：Nextstrain）分化枝			传播力	致命性	抗原性
奈及利亚	000000002020-08-01-00002020年8月[4]	—	B.1.1.207	—	—	P681H[5]	多国[6]	无变化[5]	无变化[5]
英国	000000002020-09-01-00002020年9月[2][7]	Alpha[A]	B.1.1.7[8]	VOC-20DEC-01	20I (V1)[9]	N501Y, 69–70del, P681H[5][10][11][12]	全球[7]	增高≈6999820000000000000♠82% (7001430000000000000♠43–7000130000000000000♠130%) [13]	正在调查	抗体中和效力略降低[14]
	000000002021-01-01-00002021年1月[3]		B.1.1.7#E484K（书面挪威语：Lineage B.1.1.7 with E484K）[3]	VOC-21FEB-02	20I (V1)	N501Y, 69–70del, P681H,[5][15] E484K	多国	正在调查	正在调查	正在调查
丹麦	000000002020-09-01-00002020年9月[16]	—	B.1.1.298（英语：Cluster 5）[17]	—	—	Y453F, 69–70deltaHV[18]	可能灭绝[19]
南非	000000002020-05-01-00002020年5月[2]	Beta[A]	B.1.351[5][8]	VOC-20DEC-02	20H (V2)[20]	N501Y, K417N, E484K[5][21][22][23][24][25]	多国[26]	增高≈6999500000000000000♠50% (7001200000000000000♠20–7000113000000000000♠113%)	无变化[27]	显著降低抗体中和效力[28][29][14][30]
日本  巴西	000000002020-11-01-00002020年11月[2]	Gamma[A]	P.1谱系[10][8]	VOC-21JAN-02	20J (V3)[31]	N501Y, E484K, K417T[5][32][33][34]	美国、巴西等68国[35]	增高≈7000161000000000000♠161% (7002145000000000000♠145–7000174000000000000♠174%)[36][C]	致命性增高≈6999500000000000000♠50% (7001200000000000000♠20–6999900000000000000♠90%) [37][B][D]	抗体中和效力降低[10]
印度	000000002020-10-01-00002020年10月[2]	Delta[A]	B.1.617.2[39]	VOC-21APR-02	21A[40]	T478K, L452R, P681R	多国	增高≈7000198000000000000♠198%[E]	正在调查[F]	抗体中和效力降低[46][30]
美国	000000002020-03-01-00002020年3月[2][47]	Epsilon	B.1.427，B.1.429[47][48]	—	21C[49]	L452R[48]	多国[48]	增高≈6999200000000000000♠20% (6999186000000000000♠18.6%–24.2%)[50]		恢复期和疫苗接种后血清中和效力降低
巴西	000000002020-04-01-00002020年4月[51]	Zeta	P.2	VUI-21JAN-01	20B/S.484K[52]	E484K，D614G，V1176F[53]	多国[51]			单克隆抗体中和效力可能降低，疫苗接种后血清中和效力降低
英国  奈及利亚	000000002020-12-01-00002020年12月[2][54]	Eta	B.1.525[55]	VUI-21FEB-03	21D[56]	E484K, F888L[55]	加拿大、美国、德国等69国[54]			单克隆抗体、恢复期和疫苗接种后血清中和效力可能降低
菲律宾	000000002021-01-01-00002021年1月[2]	Theta	P.3[57]	VUI-21MAR-02	21E[58]	E484K，N501Y，P681H，141–143del[59]	菲律宾、美国等17国[57]
印度	000000002020-10-01-00002020年10月[2]	Kappa	B.1.617.1[39]	VUI-21APR-01	21B[60]	E484Q, L452R, P681R[61]	多国			抗体中和效力降低[46]
秘鲁	000000002020-08-01-00002020年8月[62]	Lambda	C.37[63]	VUI-21JUN-01	21G[64]	G75V，T76I，247-253del，L452Q，F490S，D614G，T859N[65]	智利、美国、秘鲁等44国[63]
哥伦比亚	2021年1月	Mu	B.1.621	VUI-21JUL-1	21H	T95I、Y144S、Y145N、R346K、E484K N501Y、D614G、P681H、D950N	哥伦比亚、美国等60国
博茨瓦纳	2021年11月	Omicron[A]	B.1.1.529	VUI-21NOV-1	21K	A67V、Δ69-70、T95I、G142D、Δ143-145、Δ211 L212I、ins214EPE、G339D、S371L、S373P、S375F K417N、N440K、G446S、S477N、T478K、E484A Q493K、G496S、Q498R、N501Y、Y505H、T547K D614G、H655Y、N679K、P681H、N764K	博茨瓦纳、南非等数国	有可能提高[66]	相对于 Delta：3000370000000000000♠−63% (7001690000000000000♠69–6999740000000000000♠74%) [67]	疫苗对有症状疾病的免疫效果降低[66]

1. 被世界卫生组织列为高关注变异株（英语：Variant of concern）
2. The reported confidence or credible interval（英语：credible interval） has a low probability, so the estimated value can only be understood as possible, not certain nor likely.
3. Another study^[37] has estimated that P.1 may be ≈7000100000000000000♠100% (50% CrI, 7001700000000000000♠70–7000140000000000000♠140%) more transmissible.^[B]
4. Preliminary results from a study in the Southern Region of Brazil found P.1 much more lethal for healthy young people. In groups without pre-existing conditions, the variant was found to be ≈7000490000000000000♠490% (7002220000000000000♠220–7000985000000000000♠985%) more lethal for men in the 20-39 age group, ≈7000465000000000000♠465% (7002190000000000000♠190–7001100300000000000♠1003%) more lethal for women in the 20-39 age group and ≈7000670000000000000♠670% (7002401000000000000♠401–7001108300000000000♠1083%) for women in the 40-59 age group.^[38]
5. About 6999640000000000000♠64% (7001260000000000000♠26–7000113000000000000♠113%) more transmissible than the Alpha variant,^[41] so 1.64 × 1.82 ≈ 2.98.
6. 相对2020年初参考病毒株，Delta变异株症状发展更快、更严重^[42]；相对Alpha变异株，感染者住院率增加约一倍^[43][44]。但根据英格兰公共卫生署6月份报告，Delta变异株病例死亡率累计0.2%（如只计无注射疫苗则0.13%），而旧有Alpha变异株则为1.9%^[45]

命名法

目前严重急性呼吸综合征冠状病毒2之变异株有三个常用的命名系统，分别由GISAID、Nextstrain（英语：Nextstrain）和PANGO建立。^[2]

2021年5月31日，世界卫生组织宣布为重要变种病毒提供希腊字母标签，为免首先发现变种病毒的国家遭受歧视及污名化。^[68]其中，命名规则在Mu变异株后跳过了希腊字母“Nu”和“Xi”这两个字母。据俄罗斯官方电视台《RT》报导，有不具名的WHO官员透露跳过“Nu”是为避免与发音相同的“New”混淆，至于跳过“Xi”则是由于这个字母的姓氏很普遍，为了避免“对区域的污名化”^{[69][70][71][72]}。

支序演化树

PANGO命名系统的SARS-CoV-2谱系图

随疫情发展，D614G变异（英语：Variants of SARS-CoV-2#D614G）（属B.1演化支^[73]）逐渐成为目前全球主要传播的严重急性呼吸综合征冠状病毒2类型。^[74]

以下为严重急性呼吸综合征冠状病毒2主要变种的支序演化树简化示意图。^[75]

SARS-CoV-2

A.1–A.6 WIV04/2019（参考基因组[76]）   B.1[74] B.1.1[94] B.1.1.1 C.1 C.1.2 (B.1.1.1.1.2)[73][77]     C.36（书面挪威语：C.36） (B.1.1.1.36)[73]     Lambda变异株 (C.37谱系, B.1.1.1.37) [62][78][73]         Alpha变异株（B.1.1.7谱系） [A]     VOC-21FEB-02 (B.1.1.7#E484K)（书面挪威语：Lineage B.1.1.7 with E484K） [3][A]     B.1.1.28   Gamma变异株 (P.1谱系) [A]     P.2谱系（英语：SARS-CoV-2 Zeta variant） (Zeta) [79]     P.3谱系（英语：SARS-CoV-2 Theta variant） (Theta)       B.1.1.207（书面挪威语：Lineage B.1.1.207）     B.1.1.318 (AZ.1 - AZ.5)[73][80]   Omicron变异株（B.1.1.529谱系）[95][73][87][A]   BA.1[81]   BA.2[81]   BA.2.12 (BA.2.12.1)[82][83]   BA.2.75   BA.2.75.2 [84][85][86]     XBB （与 BA2.10.1 重组而形成） [87][88][89]     CH.1.1 [90]     BA.2.86 → JN.1   KP.2     KP.3     LB.1           BA.3[87]   BA.4[87] BA.4.6 [87][91][92]   BA.5   BA.5.1[87]     BA.5.2 (BF.7, BA.5.2.1.7) [87][93]     BA.5.3 (BQ.1, BA.5.3.1.1.1.1.1) [87][94][86][89]           Beta变异株 (Beta, B.1.351谱系) [A]     CAL.20C（书面挪威语：California-koronavarianten） (Epsilon, B.1.427（书面挪威语：Lineage B.1.427）或B.1.429（书面挪威语：Lineage B.1.429）) [B]     B.1.525（英语：SARS-CoV-2 Eta variant） (Eta)     B.1.526（英语：SARS-CoV-2 Iota variant） (Iota)   B.1.617谱系[39][106][107]   B.1.617.1（英语：SARS-CoV-2 Kappa variant） (Kappa)       Delta变异株 (B.1.617.2) [96][A]     B.1.617.2.1（德语：B.1.617#B.1.617.2.1） (Delta Plus, AY.1) [97]     B.1.617.2.4.2 (Delta Plus, AY.4.2) [73][98]       B.1.617.3       B.1.618（书面挪威语：Lineage B.1.618） [99][100]     Mu变异株（B.1.621谱系）[101][102][103][104]     B.1.640 [105][87]

1. 高关注变异株（英语：Variant of concern）
2. 美国疾病控制与预防中心宣布的引发关切的变种（英语：Variant of concern）

关注度之基准

• 世界卫生组织将变异株分为三个等级^{[8][注 1]}。

1. 需要关注的变异株（英语：Variant of concern）（英语：variant of concern，VOC）^[108]
2. 需要留意的变异株（英语：Variant of interest）（英语：variant of interest，VOI）^[108]
3. 监视下的变异株（英语：Variant under monitoring）（英语：variant under monitoring，VUM）^[108]

现阶段的主流变异株

需要关注的变异株（VOC）

病毒变异是一个自然随机过程，并引发关切的程度取决于其导致的传染性、发病率、死亡率，及逃避检测、免疫与治疗的风险。目前在世界的主要变异株为最早发现于非洲南部由希腊字母“Omicron”标记。

Omicron（B.1.1.529谱系）

主条目：严重急性呼吸道症候群冠状病毒2型Omicron变异株

B.1.1.529变异株（WHO命名为Omicron^{[109][110][111]}）是目前变异最多的严重特殊传染性肺炎病毒。据媒体简报会上发布：这个变异株有超过50个突变^[112]，而单单在刺突蛋白的突变也有32种^{[110][113][112]}。

• 于2021年11月，在非洲南部的波札那和南非发现^{[112][114][111]}。
• 2021年11月24日，升级为“VUM”等级。
• 2021年11月26日，再升级为“VOC”等级。
• 目前变种分支亚型：BA.1（标准亚型）、BA.2、BA.3、BA.4、BA.5，总共超过千种以上的“次分支”、“子代”及“重组”变异株。

目前“VOC-VOI”等级（需要留意）变异株

• JN.1

目前“VOC-VUM”等级（监视）变异株

• KP.3.1.1
• XEC
• LP.8.1
• NB.1.8.1
• XFG

过去的主流变异株

需要关注的变异株（Previous VOC）

Alpha（B.1.1.7谱系）

主条目：严重急性呼吸道症候群冠状病毒2型Alpha变异株

B.1.1.7谱系，WHO命名为“Alpha”，又称VOC 202012/01，并称501Y.V1变种。部分与“N501Y”突变有关。有23个病毒基因变异点。

• 在2020年9月，首次从英国东南方的肯特郡（Kent）所发现采集的样本中发现^[115]。
• 2020年12月18日，升级为“VOC”等级。
• 2022年3月9日，降级为“Previous VOC”等级。

Beta（B.1.351谱系）

主条目：严重急性呼吸道症候群冠状病毒2型Beta变异株

B.1.351谱系，WHO命名为“Beta”，又称501Y.V2变种。与“N501Y”、“K417N”、“E484K”突变有关，与先前的新冠病毒变种相比，501Y.V2变种的传染率增加约50%。^[116]有证据表明，501Y.V2变种的刺突蛋白突变E484K可能会影响一些多克隆抗体和单克隆抗体的中和作用。当前尚未有证据表明该变种影响严重特殊传染性肺炎的严重程度^[117]。。

• 2020年5月，在南非东开普省的纳尔逊·曼德拉湾发现。
• 2020年12月18日，被南非科学家和卫生官员报道。^[118][119]
• 2020年12月18日，升级为“VOC”等级。
• 2022年3月9日，降级为“Previous VOC”等级。

Gamma（P.1谱系）

主条目：严重急性呼吸道症候群冠状病毒2型Gamma变异株

P.1谱系，WHO命名为“Gamma”，又称501Y.V3变种。包括三个相关突变：“N501Y”、“E484K”和“K417T”。

• 2020年11月，在巴西发现。
• 2021年1月2日，在东京国际机场从四名巴西飞抵日本的旅客发现，由日本国立感染症研究所报道^[117]。
• 2021年1月11日，升级为“VOC”等级。
• 2022年3月9日，降级为“Previous VOC”等级。

Delta（B.1.617.2谱系）

主条目：严重急性呼吸道症候群冠状病毒2型Delta变异株

B.1.617谱系是2020年10月于印度发现的一种双突变变异株。直到2021年1月前，该变异株的感染人数都寥寥无几。4月时该变异株已经蔓延至超过20个国家，遍及南极洲和南美洲以外的所有大洲。^{[120][121][122]}

在该变异株约15个谱系定义突变中包括刺突蛋白突变D111D（同义突变（英语：synonymous substitution））、G142D^[123]、P681R、E484Q^[107]、L452R^[124]，其中后两个突变可能会影响恢复期血浆和单克隆抗体的中和作用。^[125]

英国公共卫生部（英语：Public Health England）于5月7日将B.1.617.2列为“高关注变异株（英语：Variant of concern）”，命名为VOC-21APR-02。^[96][126]

5月10日WHO称，因为B.1.617较高的传染性，该变异正被列为全球范围内受关切变种^[127]。6月1日WHO将受关切变种限定为B.1.617谱系当中的B.1.617.2（Delta）变种。^[128] 稍后WHO将B.1.617.2命名为“Delta”。

5月21日，越南宣布发现一种传播性更高，由Delta变异株加上Alpha变异株上突变的病毒株。^[129]6月3日，WHO澄清该病毒株不符合新混合变种的定义，并将其列为带有突变的Delta变种。^[130]

据报道，Delta变异株基本传染数R0大约为6（有说法称其高达8或9）^[131]，是严重急性呼吸道症候群冠状病毒2型原始毒株基本传染数的2倍以上。^[132]

• 2021年4月4日，为升级为“VOI”等级。
• 2021年5月11日，为升级为“VOC”等级。
• 2022年6月7日，降级为“Previous VOC”等级。

需要留意的变异株(Previous VOI)

Epsilon（B.1.427谱系、B.1.429谱系）

B.1.427谱系、B.1.429谱系，WHO命名为“Epsilon”，于2020年3月在美国加州首次发现。

• 2021年3月5日，升级为“VOI”等级。
• 2021年7月6日，降级为“Previous VOI”等级。

Zeta（P.2谱系）

P.2谱系，WHO命名为“Zeta”，于2020年4月在巴西里约热内卢首次发现。

• 2021年3月17日，升级为“VOI”等级。
• 2021年7月6日，降级为“Previous VOI”等级。

Eta（B.1.525谱系）

B.1.525谱系，WHO命名为“Eta”，于2020年12月在奈及利亚首次发现。

• 2021年3月17日，升级为“VOI”等级。
• 2021年9月20日，降级为“Previous VOI”等级。

Iota（B.1.526谱系）

B.1.526谱系，WHO命名为“Iota”，于2020年11月在美国纽约首次发现。

• 2021年3月20日，升级为“VOI”等级。
• 2021年9月20日，降级为“Previous VOI”等级。

Theta（P.3谱系）

P.3谱系，WHO命名为“Theta”，于2021年1月在菲律宾首次发现。

• 2021年3月24日，升级为“VOI”等级。
• 2021年7月6日，降级为“Previous VOI”等级。

Kappa（B.1.617.1）

主条目：严重急性呼吸道症候群冠状病毒2型变异株B.1.617谱系

B.1.617谱系的三个子谱系之一当中的“B.1.617.1”，WHO命名为“Kappa”，于2020年10月在印度首次发现。

• 2021年4月4日，升级为“VOI”等级。
• 2021年9月20日，降级为“Previous VOI”等级。

Lambda（C.37谱系）

主条目：严重急性呼吸道症候群冠状病毒2型Lambda变异株

C.37谱系，WHO命名为“Lambda”，于2020年8月在秘鲁首次发现。

• 2021年6月14日，升级为“VOI”等级。
• 2022年3月9日，降级为“Previous VOI”等级。

Mu（B.1.621谱系）

主条目：严重急性呼吸道症候群冠状病毒2型Mu变异株

B.1.621谱系，WHO命名为“Mu”，于2021年1月在哥伦比亚首次发现。

• 2021年8月30日，升级为“VOI”等级。
• 2022年3月9日，降级为“Previous VOI”等级。

备注

1. 台湾疾管署按美国CDC定义分三类，称为：需留意变异株(Variants of Interest, VOI)、高关注变异株(Variants of Concern, VOC)、高冲击变异株(Variant of High Consequence)。

参见

• 严重急性呼吸综合征冠状病毒2
• 变种
  • 突变#错义突变