新技术对COVID-19进化的新发现可为治疗和疫苗开发工作提供信息

发表在开放期刊PLOS Pathogens上的两项研究提供了新的证据，支持免疫系统在塑造SARS-CoV-2（导致COVID-19的病毒）的进化中发挥重要作用。这些发现以及它们背后的新技术提高了对SARS-CoV-2新菌株如何产生的理解，这可能有助于指导治疗和疫苗接种工作。

对于第一项研究，华盛顿州西雅图弗雷德·哈钦森癌症研究中心的Rachel Eguia及其同事试图通过调查一种与之密切相关的病毒，该病毒已经广泛流通了更长的时间：普通感冒病毒229E，从而更好地了解SARS-CoV-2。

229E和SARS-CoV-2同属于冠状病毒家族，冠状病毒的特点是有一种 "尖峰蛋白"，能够感染人体细胞。感染229E的人，会产生针对尖峰蛋白的免疫反应，保护他们不被再次感染，但只能维持几年。然后，再感染的发生是因为免疫反应的消失还是因为229E进化为逃避免疫反应一直不清楚。

Eguia及其同事通过检测20世纪80-90年代从患者收集的血清样本对老的229E菌株和后来进化的菌株的钉状蛋白的活性来解决这个问题。他们发现，老的尖峰蛋白对老的血清很脆弱。然而，现代穗蛋白能够避开老的血清，而对现代患者的血清仍然脆弱。

这一分析表明，现代229E菌株积累了穗蛋白突变，使其能够躲避旧血清。这些发现提出了SARS-CoV-2和其他冠状病毒可能会经历类似的进化，COVID-19疫苗可能需要定期更新，以保持对新菌株的有效性。

作者补充道："人类普通感冒冠状病毒在数年到数十年的时间里不断进化，以削弱人类多克隆血清抗体的中和作用。这项工作表明，人类冠状病毒经历了显著的抗原进化，可能有助于最终的再次感染。"

在第二项研究中，马里兰州贝塞斯达国家过敏和传染病研究所的Sung Hee Ko及其同事开发了SARS-CoV-2尖峰蛋白基因测序的新技术，从而能够检测到可能在单个感染患者中同时存在的多个SARS-CoV-2菌株。

以往的研究使用标准测序方法从单个患者中产生单一的基因序列，掩盖了多种SARS-CoV-2菌株的潜在存在。相比之下，新技术突出了每个患者体内的病毒多样性，并能追踪新的SARS-CoV-2菌株在急性感染过程中的进化。

事实上，当研究人员将新方法应用于人类呼吸道样本时，他们发现在急性感染过程中，同一患者体内产生了新的SARS-CoV-2变种。这些变体的精确突变表明，它们是在免疫系统的选择性压力下产生的。

未来新技术的应用可以提高对单个患者体内新的SARS-CoV-2变异体的进化如何影响其结果的理解。研究结果还表明，与延迟使用单一抗病毒药物治疗相比，患者从能够针对多种菌株的抗病毒药物的早期治疗中可能看到更大的好处。

作者补充说："我们使用新技术表明，具有突变尖峰蛋白的冠状病毒变种可以在感染过程的早期产生。我们的结果表明，每个人的病毒进化比以前认为的要多，对临床结果和可传播变异株的出现有潜在的影响。"

这两项研究共同加深了对新的SARS-CoV-2菌株如何在免疫系统活动的反应下产生的理解，有可能为更多的研究和改进治疗铺平道路。