《IJID Regions》:Surveillance of circulating SARS-CoV-2 variants in the Republic of Serbia during 2024
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本文针对2024年塞尔维亚SARS-CoV-2变异株的分布与欧洲整体情况的差异展开监测研究。通过测序棘突蛋白基因,发现该国最主要流行株为JN.1.16,而非欧洲占主流的KP.3.1.1。此项研究提供了该国唯一的2024年病毒谱系数据,强调了在评估加强疫苗接种需求和优化国家策略时考虑地域差异的重要性。
2019年底出现的严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)引发了全球大流行,时至今日,它依然是公共卫生领域一个不容忽视的挑战。尽管随着病毒演化,其致死率有所下降,但感染率在近年来却显著上升。这种病毒不断变异,产生了众多变异株,使得追踪和了解其在不同地区的传播动态变得至关重要。然而,许多国家和地区仍缺乏系统性的病毒变异监测数据。在塞尔维亚共和国,就缺乏对2024年国内流行的SARS-CoV-2变异株的集中监测数据。这带来了一个关键问题:在塞尔维亚传播的病毒谱系与欧洲整体情况是否一致?了解这一点,对于评估是否需要加强针接种、选择何种疫苗株以及制定有效的国家疫苗接种策略至关重要。为了解决这一问题,来自“Torlak”病毒、疫苗和血清研究所的研究团队开展了一项针对性的监测研究,其成果发表在《IJID Regions》上。
为了回答上述问题,研究人员开展了一项横断面调查研究。他们收集了2024年全年在塞尔维亚境内检测为SARS-CoV-2阳性的患者样本。通过样本量计算模型,最终筛选了40份病毒载量较高的阳性样本(Ct值<30),以确保以95%的置信度检测到流行率超过8%的所有变异株。样本覆盖了全年三个四个月的时间段,以考虑病毒流行的季节性变化。研究人员采用了一项关键技术:对所有入选样本的棘突(Spike, S)蛋白编码基因进行全长的靶向扩增和测序。测序完成后,利用生物信息学工具对获得的基因序列进行组装、比对和分析,并最终参照GISAID数据库的Pango谱系(Pango Lineage)系统对每个样本中的病毒进行了精确的分类,从而描绘出塞尔维亚2024年的病毒流行图谱。
结果与讨论
新冠疫情在塞尔维亚持续流行
流行病学数据显示,2024年塞尔维亚共检测了142,377例疑似急性呼吸道感染患者,其中16,137例确诊为COVID-19(冠状病毒病2019)阳性。与2021-2023年的历史数据相比,2024年阳性病例在所有检测者中的比例并未下降,甚至比2023年略有上升。这表明SARS-CoV-2感染在塞尔维亚依然活跃传播,是2024年末一个现实的公共卫生问题。
塞尔维亚的SARS-CoV-2谱系分布与欧洲存在显著差异
对40个样本的测序分析共鉴定出7种不同的病毒谱系。结果表明,2024年塞尔维亚最流行的变异株是JN.1.16,其次是JN.1,其中JN.1.16的流行率显著高于JN.1。然而,与公开的欧洲及全球数据对比,差异非常明显。在欧洲范围内,2024年占主导地位的谱系是KP.3.1.1,而该变异株在本次研究的塞尔维亚样本中并未被检测到。相比之下,全球平均流行率相对较低(1.91%)的JN.1.16,在塞尔维亚却成为最主要的流行株。这清晰表明,2024年塞尔维亚的SARS-CoV-2谱系分布与欧洲的平均情况存在实质性差异。
病毒刺突蛋白的分子特征分析
值得注意的是,在分析的40个样本中,除2个外,其余所有变异株的S蛋白N末端都含有一个由四个氨基酸(甲硫氨酸-脯氨酸-亮氨酸-苯丙氨酸)构成的插入序列——ins_S:16:MPLF插入。这个插入最早在Omicron BA.2.86中被描述,与逃逸中和抗体相关,可被视为GRA进化支的特征。序列比对显示,与原始的武汉株(19A)相比,JN.1变异株的S蛋白在N末端结构域(NTD)和受体结合结构域(RBD)区域的差异最大。通过AlphaFold2蛋白质结构预测模型的分析进一步发现,差异区域位于NTD结构域的一个无序片段内。研究推测,ins_S:16:MPLF插入可能能够掩盖NTD中的一个带负电荷的V形区域,这可能有助于病毒在靶细胞上的稳定,并诱导影响RBD与血管紧张素转换酶-2(ACE2) 受体相互作用的远距离构象变化。有研究表明,删除此插入会导致中和抗体滴度相比BA.2.86提高四倍,这说明该插入对免疫应答有实质性影响。
结论与重要意义
本研究首次系统性地揭示了2024年在塞尔维亚共和国流行的主要SARS-CoV-2变异株情况,填补了该国在该年份病毒基因组监测数据的空白。核心结论是:塞尔维亚的病毒谱系构成与欧洲平均分布模式存在显著偏差,其主要流行株为JN.1.16,而非在欧洲占主导的KP.3.1.1。
这一发现具有重要的公共卫生意义。首先,它强调了国家或地区层面的特异性监测不可或缺。全球或大洲层面的流行趋势不能简单套用到具体国家,地域差异可能由奠基者效应、人群免疫水平(疫苗接种覆盖率、免疫程序、使用的疫苗类型等)、人口流动特性或本地公共卫生政策效果等多种因素导致。其次,研究重点关注的ins_S:16:MPLF插入在绝大多数检出毒株中存在,而该插入已被证实能够显著影响病毒的免疫逃逸能力。这提示在评估现有疫苗保护效果和规划加强免疫策略时,必须考虑此类关键突变的影响。
随着SARS-CoV-2的持续演化,针对流行变异株(如Omicron JN.1)的更新版mRNA疫苗已在部分地区投入使用。本研究的结果表明,为了最有效地利用疫苗资源、为当地人群制定最优的疫苗接种策略,持续监测本地流行的病毒多样性、识别关键抗原特征(如ins_S:16:MPLF插入)是至关重要的基础性工作。这项工作不仅有助于理解病毒的进化轨迹,也为基于证据的公共卫生决策——包括调整疫苗接种策略和选择与本地流行株最匹配的疫苗株——提供了直接的科学依据。