较真 | 北京本轮疫情中的新冠病毒有突变，这个突变是怎么回事？

6月18日，中国疾控中心发布了2020年6月北京新发地新冠疫情及病毒基因组序列数据，包括北京市确诊病例基因组序列数据(NMDC60013902-01、NMDC60013903-02)以及环境样本基因组序列数据(NMDC60013903-03)。

从此次公布的病毒基因序列来看，三支病毒株在进化关系上属于同一进化枝，这意味着这三支病毒株应该是同一来源。

而这三者，从序列相似性上看和欧洲流行的病毒株更类似。下图是基于病毒基因变异绘制的进化树，红圈标注的是此次北京新冠病毒的序列，可以看出，红圈处总体上属于流行于欧洲地区的病毒株（黄绿色表示欧洲分支），而非年初流行于全国范围的亚洲病毒进化分支（蓝色表示亚洲分支）。这提示我们，此次的新冠病毒极有可能是从欧洲，或者被欧洲分支相应病毒所感染的区域输入。

最让人担心的是，此次北京检测出的病毒株序列，均带有前期研究发现的病毒突变——“D614G”突变。所谓D614G突变指新冠病毒氨基酸序列的第614位由原来的天冬氨酸(Asparagine，缩写为D)变成了甘氨酸（Glycine，缩写为G），病毒株也从D614变为G614。

下图是北京此次上传的新冠病毒序列变异信息，红框圏出的地方就是D614G突变。

其实在3月之前，全世界流行的病毒株主要是D614，但是从3月起，新的突变株G614开始快速增加，并且迅速成为了占世界主流的病毒株，到了4月，全球的主要流行病毒株一半以上是G614。

D614为什么具有强传染性？美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）的一篇研究此前就对此进行了分析。研究发现，D614G变异发生在新冠病毒的S蛋白区域。S蛋白就是大家看到新冠病毒表面那些凸起的地方，也是新冠病毒命名中的“冠”的来源。S蛋白可以和我们细胞上的ACE2受体进行结合，使得我们的细胞将其当做正常物质吞入，从而发生感染，S蛋白对于新冠病毒来说就是一把开启细胞的钥匙。而这个D614G变异，恰好使得S蛋白结构发生了一些变化，降低了这个蛋白的两个亚基之间的作用力，作者认为这种改变可能有两种影响：

2、增加ADE效应。所谓ADE效应,是指“抗体依赖增强症”(antibody-dependent enhancement)。一般情况下，我们感染了病原体后会获得特异性免疫，且生成记忆细胞，这样下次感染的时候免疫就会迅速激活从而发挥作用。但是有的时候，这种特异性免疫反应是有害的，那就是如果病原体发生了变异再次入侵，机体没有辨别清楚，继续产生之前的免疫，这种免疫对于变异后的病原体是无效或者有限的。机体不再去应对新病原体，反而会帮助其侵入宿主细胞。结果就是感染后的人，会比没有抗体的人症状更严重。结合SARS病毒的研究，作者推测这种变异可能会导致ADE效应增加（此处仅为作者的推测，目前新冠肺炎是否存在ADE效应尚未完全确定）。

来自佛罗里达州斯克里普研究院（Scripps Research Institute）的研究人员用新冠病毒关键蛋白S蛋白构建了D614和G614的伪病毒并用来感染人肾上皮细胞系293T，然后检测感染后细胞中的荧光变化，发现变异后的G614感染细胞能力明显提高，要高出D614一个数量级——感染效率提高9倍以上。

“9倍”听起来令人不寒而栗，但需要注意的是，这个是使用病毒的S蛋白感染细胞得出的结论，在现实中具体情况如何，还需要有流行病学证据支持，并不意味着实际生活中其感染力能达到9倍这么高，以下提到的研究也是同样的道理。

来自纽约基因组研究中心Neville E. Sanjana团队采取类似的策略构建了包含G614在内的新冠S蛋白伪病毒，然后用其来感染三种人体细胞，分别是肺细胞（A549）、肝脏细胞（Huh7.5）和结肠细胞（Caco-2），然后用流失细胞计数来检测感染后的荧光强度。

结果发现D614G变异在三种细胞系中均提高了伪病毒感染细胞的能力，提升比例达到2.4-7.7倍，在肝脏细胞中，这种变异后感染能力提升最为明显。

尽管北京新发生疫情中的病毒株均有携带D614G突变，但要知道这个突变并不是在此次北京疫情中才发生，突变株也不是仅在北京出现——6月之前，该类型的突变株就已经是世界主流的病毒株了。至于变异后的病毒株感染力究竟较变异前强了多少，实验室研究的数据并不能作为确定的结论，所以无需恐慌，相信严格的防控是可以将其控制住的。

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