• фейсбук
  • Linkedin
  • youtube

Поява на SARS-CoV-2 B.1.1.7 Потекло

Съединени щати, 29 декември 2020 г12 януари 2021 г

Summer E. Galloway, PhD 1;Prabasaj Paul, PhD 1 ;Дънкан Р. МакКанел, доктор 2;Майкъл А. Йохансон, д-р 1;

Джон Т. Брукс, д-р 1;Адам Макнийл, д-р 1;Рейчъл Б. Слейтън, д-р 1;Suxiang Tong, PhD 1 ;Бенджамин Дж. Силк, PhD 1;Грегъри Л. Армстронг, MD 2;

Матю Бигърстаф, ScD 1;Вивиен Г. Дуган, д-р

На 15 януари 2021 г. този отчет беше публикуван като MMWRРанно пускане на уебсайта на MMWR (https://www.cdc.gov/mmwr).

На 14 декември 2020 г. Обединеното кралство съобщипроблемен вариант на SARS-CoV-2 (VOC), линия B.1.1.7,наричан също VOC 202012/01 или 20I/501Y.V1.*Вариант B.1.1.7 се очаква да се появи през септември2020 г. и бързо се превърна в доминираща циркулацияSARS-CoV-2 вариант в Англия (1).B.1.1.7 бешеоткрити в над 30 страни, включително Съединените щати.Катоот 13 януари 2021 г. приблизително 76 случая на B.1.1.7 иматса открити в 12 американски щата.Множество доказателствапоказват, че B.1.1.7 се предава по-ефективно, отколкото садруги варианти на SARS-CoV-2 (13).Моделираната траектория натози вариант в САЩ показва бърз растеж в началото на 2021 г.,превръщайки се в преобладаващ вариант през март.ПовишенаПредаването на SARS-CoV-2 може да застраши напрегнатото здравеопазванересурси, изискват разширено и по-строго изпълнениена стратегии за обществено здравеопазване (4) и увеличаване на процента напопулационен имунитет, необходим за контрол на пандемията.Вземанемерките за намаляване на предаването сега могат да намалят потенциалавъздействието на B.1.1.7 и оставя критично време за увеличаване на ваксинатационно покритие.Колективно, подобрено геномно наблюдениесъчетано с непрекъснато съответствие с ефективната общественостздравни мерки, включително ваксинация, физическо дистанциране,използване на маски, хигиена на ръцете и изолация и карантина, щее от съществено значение за ограничаване на разпространението на SARS-CoV-2, вирусакойто причинява коронавирусна болест 2019 (COVID-19).Стратегическитестване на лица без симптоми, но с по-висок риск отинфекция, като например тези, изложени на SARS-CoV-2 или които иматчестият неизбежен контакт с обществеността, осигурява друговъзможност за ограничаване на продължаващото разпространение.

Глобално геномно наблюдение и бързо споделяне с отворен кодна последователностите на вирусния геном са улеснили почти реално времеоткриване, сравнение и проследяване на развиващия се SARS-CoV-2варианти, които могат да информират усилията на общественото здравеопазване за контрол напандемия.Докато някои мутации във вирусния геномизплуват и след това се отдалечават, други могат да предоставят селективен напредъккъм варианта, включително подобрена трансмисивност, така четакъв вариант може бързо да доминира над други циркулиращи варианти.

В началото на пандемията, варианти на SARS-CoV-2, съдържащимутацията D614G в шиповия (S) протеин, която се увеличаваавидността на рецепторното свързване бързо стана доминираща при многогеографски региони (5,6).В края на есента на 2020 г. множество държави съобщиха за откриванеВарианти на SARS-CoV-2, които се разпространяват по-ефективно.В допълнениекъм варианта B.1.1.7, забележителните варианти включват B.1.351линия, открита за първи път в Южна Африка и наскоро идентифициранаB.1.1.28 подклас (преименуванP.1) открити при четирима пътнициот Бразилия по време на рутинен скрининг в Ханеда (Токио)летище.§ Тези варианти носят съзвездие от генетични мутации, включително в S протеин рецептор-свързващ домен,което е от съществено значение за свързването с ангиотензин-гостоприемната клеткаконвертиране на ензим-2 (ACE-2) рецептор за улесняване на вирусавлизане.Доказателствата сочат, че други мутации, открити в тезивариантите могат да предоставят не само повишена предаваемост, носъщо може да повлияе на ефективността на някои диагностични дейности в реално времеобратна транскрипцияполимеразна верижна реакция (RT-PCR)анализии намаляват чувствителността към неутрализиращи антитела(2,3,510).Скорошен доклад за случай документира първия случай наПовторна инфекция на SARS-CoV-2 в Бразилия с вариант на SARS-CoV-2който съдържаше мутацията E484K,** която беше показаназа намаляване на неутрализацията от реконвалесцентни серуми и моноклоналниантитела (9,10).

Този доклад се фокусира върху появата на варианта B.1.1.7в САЩ.Към 12 януари 2021 г. нитоB.1.351, нито вариантите P.1 са открити вСъединени щати.За информация относно появяващия се SARS-CoV-2опасни варианти, CDC поддържа уеб страница, посветена напредоставяне на информация за възникващи варианти на SARS-CoV-2.††

 B.1.1.7 линия (20I/501Y.V1)

Вариантът B.1.1.7 носи мутация в S протеина(N501Y), който повлиява конформацията на рецепторното свързванедомейн.Този вариант има 13 други B.1.1.7 мутации, определящи линията (Таблица), няколко от които са в S протеина,включително заличаване на позиции 69 и 70 (del6970) товаеволюира спонтанно в други варианти на SARS-CoV-2 и епредполага се, че повишава трансмисивността (2,7).Изтриванетона позиции 69 и 70 причинява повреда на целта на S-ген (SGTF)в поне една RT-PCRбазиран диагностичен анализ (т.е. сТест ThermoFisher Taq Path COVID-19, B.1.1.7 variant и други варианти с del6970 дават негативрезултат за целта на S-ген и положителен резултат за другите двецели);SGTF е служил като пълномощник в Обединеното кралствоза идентифициране на случаи B.1.1.7 (1).Множество доказателства показват, че B.1.1.7 е повечеефективно предавани в сравнение с други SARS-CoV-2варианти, циркулиращи в Обединеното кралство.Региони на Обединеното кралство спо-висок дял от последователности B.1.1.7 има по-бърза епидемиярастеж в сравнение с други области, диагнозите с SGTF са се увеличилипо-бързо, отколкото не-SGTF диагнози в същите области, и aпо-голям дял от контактните лица са били заразени от индексни пациентис B.1.1.7 инфекции, отколкото по индекс пациенти, заразени сдруги варианти (1,3).Вариант B.1.1.7 има потенциала да увеличи панирането на САЩдемична траектория през следващите месеци.За да илюстрираме този ефект,беше разработен прост, двувариантен модел с отделения.Текущото разпространение на B.1.1.7 в САЩ сред всички циркулиращивируси е неизвестен, но се смята, че е <0,5% въз основа наограничен брой открити случаи и данни от SGTF (8).Замоделът, първоначалните предположения включват B.1.1.7 разпространениеот 0,5% сред всички инфекции, SARS-CoV-2 имунитет отпредишна инфекция от 10%30%, вариращ във времето репродуктивенчисло (R t ) от 1,1 (смекчено, но нарастващо предаване)или 0,9 (намаляващо предаване) за настоящите варианти и се съобщава за честота от 60 случая на 100 000 души на ден на1 януари 2021 г. Тези предположения не представят точнокоето и да е отделно местоположение в САЩ, а по-скоро означават обобщение наобщи условия за цялата страна.Промяната в R t надвреме в резултат на придобит имунитет и нарастваща преваленция на B.1.1.7, беше моделиран, като се приема B.1.1.7 R tда бъде константа 1,5 пъти R t на текущите варианти, въз основа напървоначални оценки от Обединеното кралство (1,3).След това беше моделирано потенциалното въздействие на ваксинациятакато се приеме, че са приложени 1 милион дози ваксина наден, започващ на 1 януари 2021 г., и че 95% имунитете постигнато 14 дни след получаване на 2 дози.по-конкретно,имунитет срещу инфекция с настоящите варианти илиБеше приет вариант B.1.1.7, въпреки че ефективността ипродължителността на защита срещу инфекция остава несигурна,тъй като те не са първичната крайна точка на клиничните изпитванияза първоначални ваксини.В този модел разпространението на B.1.1.7 първоначално е ниско, но защототой е по-преносим от сегашните варианти, показвабърз растеж в началото на 2021 г., превръщайки се в преобладаваща променливамравка през март (Фигура 1).Дали пренос на токварианти се увеличава (първоначално R t = 1.1) или бавно намалява(първоначален R t = 0,9) през януари, B.1.1.7 води до съществена промянав траекторията на предаване и нова експоненциална фазарастеж.С ваксинация, която предпазва от инфекция,траекториите на ранната епидемия не се променят и B.1.1.7 разпространениетовсе още се среща (Фигура 2).Въпреки това, след B.1.1.7 ставадоминиращ вариант, неговото предаване беше значително намалено.Ефектът от ваксинацията върху намаляването на предаването в близко бъдещесрокът беше най-голям в сценария, в който беше предаванетовече намалява (първоначално R t = 0,9) (Фигура 2).Ранни усилия, коитоможе да ограничи разпространението на варианта B.1.1.7, като универсален иповишено спазване на стратегиите за смекчаване на общественото здраве,ще даде повече време за текуща ваксинация за постигане на по-високиимунитет на популационно ниво.

Дискусия

Понастоящем няма известна разлика в клиничните резултатисвързани с описаните варианти на SARS-CoV-2;въпреки това,по-високата скорост на предаване ще доведе до повече случаи, нарастващиобщият брой лица, които се нуждаят от клинични грижи, exacerсправяне с тежестта върху и без това обтегнатата система на здравеопазване,и в резултат на повече смъртни случаи.Продължаващо геномно наблюдениеза идентифициране на B.1.1.7 случаи, както и появата на другиварианти на загриженост в Съединените щати, е важно заОтговор на общественото здраве срещу COVID-19.Докато резултатите от SGTFможе да помогне за идентифициране на потенциални B.1.1.7 случаи, които могат да бъдат потвърденичрез последователност, идентифициране на приоритетни варианти, които не се показватSGTF разчита изключително на наблюдение, базирано на последователност.

 

 

 

Обозначаване на варианта

Първа идентификация  

Характерни мутации

(протеин: мутация)

Брой текущи случаи, потвърдени от последователност бр

страни с

последователности

Местоположение Дата Съединени щати В световен мащаб  
B.1.1.7 (20I/501Y.V1) Великобритания септември 2020 г ORF1ab: T1001I, A1708D, I2230T,

del36753677 SGF

S: del6970 HV, del144 Y, N501Y,

A570D, D614G, P681H, T761I,

S982A, D1118H

ORF8: Q27stop, R52I, Y73C

N: D3L, S235F

76 15,369 36
B.1.351 (20H/501Y.V2) Южна Африка октомври 2020 г ORF1ab: K1655N

E: P71L

N: T205I

S:K417N, E484K, N501Y, D614G,

A701V

0 415 13

 

P.1 (20J/501Y.V3 Бразилия и Япония януари 2021 г ORF1ab: F681L, I760T, S1188L,

K1795Q, del36753677 SGF, E5662D

S: L18F, T20N, P26S, D138Y, R190S,

K417T, E484K, N501Y, D614G,

H655Y, T1027I

ORF3a: C174G

ORF8: E92K

ORF9: Q77E

ORF14: V49L

N: P80R

0 35 2

 

Съкращения: del = изтриване;E = протеин на обвивката;N = нуклеокапсиден протеин;ORF = отворена четяща рамка;S = пиков протеин.

Опитът в Обединеното кралство и моделите B.1.1.7представените в този доклад илюстрират въздействието на по-заразновариант може да има върху броя на случаите в популация.Theповишената трансмисивност на този вариант изисква още повечестриктно комбинирано прилагане на ваксинация и митигационни мерки (напр. дистанциране, маскиране и хигиена на ръцете)за контрол на разпространението на SARS-CoV-2.Тези мерки ще бъдатпо-ефективни, ако бъдат въведени по-рано, отколкото по-късноза забавяне на първоначалното разпространение на варианта B.1.1.7.Усилията заподготви системата на здравеопазването за по-нататъшни скокове на случаитеоправдано.Повишената трансмисивност означава и по-високатрябва да се постигне ваксинационно покритие от очакванотопостигане на същото ниво на контрол на болестите, за да се защити обществотов сравнение с по-малко трансмисивни варианти.В сътрудничество с академични, индустриални, държавни, териториални,племенни и местни партньори, CDC и други федерални агенциикоординират и подобряват геномното наблюдение иусилия за характеризиране на вируса в Съединените щати.CDCкоординира усилията на САЩ за секвениране чрез SARS-CoV-2Последователност за реагиране при извънредни ситуации в общественото здравеопазване,Епидемиология и наблюдение (СФЕРИ)§§консорциум,който включва приблизително 170 участващи институции и насърчава отвореното споделяне на данни за улесняване на използването на SARS-CoV-2данни за последователност.За да проследи еволюцията на вируса SARS-CoV-2, CDC еприлагане на многостранно геномно наблюдение за разбиранеепидемиологични, имунологични и еволюционни процесикоито оформят вирусни филогенези (филодинамика);ръководство избухванеразследвания;и улесняват откриването и характеризиранетоция на възможни повторни инфекции, случаи на пробив на ваксината ипоявяващи се вирусни варианти.През ноември 2020 г. създаде CDCНационалната програма за наблюдение на щама SARS-CoV-2 (NS3).за подобряване на представителността на домашния SARS-CoV-2последователности.Програмата си сътрудничи с 64 американски общественициздравни лаборатории за подпомагане на система за геномно наблюдение;NS3 също изгражда колекция от екземпляри на SARS-CoV-2 and последователности в подкрепа на реакцията на общественото здраве и научнитеизследвания за оценка на въздействието на съответните мутации върхусъществуващи препоръчани медицински противодействия.CDC имасъщо сключи договор с няколко големи търговски клинични лабораториитори за бързо секвениране на десетки хиляди SARS-CoV-2положителни проби всеки месец и е финансирал седем академичниинституции за провеждане на геномно наблюдение в партньорствос обществените здравни агенции, като по този начин се добавя значително къмналичието на навременни данни за геномно наблюдение отвсякъдеСъединените щати.В допълнение към тези национални инициативи,много държавни и местни обществени здравни агенции секвенират

ФИГУРА 1. Симулирани траектории на разпространение на случаите* на настоящите варианти на SARS-CoV-2 и варианта B.1.1.7,ако приемем, че няма ваксинация в общносттаи или първоначално R t = 1,1 (A) или първоначално R t = 0,9 (B) за текущите вариантиСАЩ, януариаприл 2021 г

 

Фигура 1
фигура 2
съкращения
Фигура 1

SARS-CoV-2 за по-добро разбиране на местната епидемиология иподкрепа на отговора на общественото здравеопазване срещу пандемията.Констатациите в този доклад са предмет на най-малко три ограниченияции.Първо, степента на увеличение на трансмисивв Съединените щати в сравнение с наблюдаваното вОбединеното кралство остава неясно.Второ, разпространението наB.1.1.7 в Съединените щати също е неизвестен в момента, ноще се подобри откриването на варианти и оценката на разпространениетосъс засилени усилия на САЩ за наблюдение.И накрая, местна митигационните мерки също са силно променливи, което води до вариации вR t.Конкретните резултати, представени тук, се основават на симулацияи не предполага промяна в смекчаващите мерки след 1 януари.Повишената трансмисивност на вариантната война B.1.1.7настоява за стриктно прилагане на стратегии за обществено здравенамаляване на предаването и намаляване на потенциалното въздействие на B.1.1.7,печелене на критично време за увеличаване на ваксинационния обхват.CDC'SДанните от моделирането показват, че универсалното използване на и повишената комплимерките за смекчаване и ваксинирането са от решаващо значение зада намали значително броя на новите случаи и смъртните случаи вследващите месеци.Освен това, стратегическо тестване на лица безсимптоми на COVID-19, но които са изложени на повишен риск отинфекция със SARS-CoV-2, предоставя още една възможност заограничават текущото разпространение.Колективно, подобрено геномно наблюдениекопие, съчетано с повишено съответствие с общественото здравестратегии за смекчаване, включително ваксинация, физическа дистанцияизползване на маски, хигиена на ръцете и изолация и карантина,ще бъде от съществено значение за ограничаване на разпространението на SARS-CoV-2 изащита на общественото здраве.

Благодарности

Членове на Секвенирането за извънредни ситуации в общественото здравеКонсорциум за реакция, епидемиология и наблюдение;държавни и местнилаборатории за обществено здраве;Асоциация на лабораториите по обществено здраве;Екип за реагиране на CDC COVID-19;Клон за респираторни вируси,Отдел за вирусни заболявания, CDC. Комитет на редакторите на медицински списания, формуляр за разкриване на потенциалниконфликти на интереси.Не са разкрити потенциални конфликти на интереси.

Препратки

1. Обществено здравеопазване на Англия.Разследване на нов вариант на SARS-CoV-2: проблемен вариант 202012/01, технически брифинг 3. Лондон, Обединено кралство: Обществено здравеопазване в Англия;2020 г. https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/950823/Variant_of_Concern_VOC_202012_01_Technical_Briefing_3_-_England.pdf
2. Kemp SA, Harvey WT, Datir RP и др.Повтаряща се поява и предаване на пикова делеция на SARS-CoV-2 ΔH69/V70.bioRxiv [Предпечат, публикуван онлайн на 14 януари 2021 г.].https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.14.422555v4
3. Volz E, Mishra S, Chand M, et al.Предаване на SARS-CoV-2 линия B.1.1.7 в Англия: прозрения от свързване на епидемиологични и генетични данни.medRxiv [Предпечат, публикуван онлайн на 4 януари 2021 г.].https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.12.30.20249034v2
4. Honein MA, Christie A, Rose DA и др.;Екип за реагиране на CDC COVID-19.Обобщение на насоките за стратегии за обществено здравеопазване за справяне с високите нива на предаване на SARS-CoV-2 и свързаните с него смъртни случаи в общността, декември 2020 г. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2020;69:1860–7.PMID:33301434 https://doi.org/10.15585/mmwr.mm6949e2
5. Volz E, Hill V, McCrone JT и др.;Консорциум COG-UK.Оценяване на ефектите на SARS-CoV-2 шипова мутация D614G върху преносимостта и патогенността.Клетка 2021; 184: 64–75.e11.PMID:33275900 https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.11.020
6. Korber B, Fischer WM, Gnanakaran S, et al.;Sheffield COVID-19 Genomics Group.Проследяване на промените в пика на SARS-CoV-2: доказателство, че D614G повишава инфекциозността на вируса COVID-19.клетка
2020; 182: 812-27.PMID:32697968 https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.06.043
7. McCarthy KR, Rennick LJ, Namnulli S, et al.Естествените делеции в гликопротеиновия пик на SARS-CoV-2 карат антитялото да избяга.bioRxiv [Предпечат, публикуван онлайн на 19 ноември 2020 г.].https://www.biorxiv.org/content/
10.1101/2020.11.19.389916v18.Washington NL, White S, Schiabor KM, Cirulli ET, Bolze A, Lu JT.S модели на отпадане на ген в тестовете на SARS-CoV-2 предполагат разпространение на мутацията H69del/V70del в САЩ.medRxiv [Предпечат, публикуван онлайн на 30 декември 2020 г.].https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.12.24.20248814v1
9. Weisblum Y, Schmidt F, Zhang F, et al.Бягство от неутрализиращи антитела чрез SARS-CoV-2 шипове протеинови варианти.eLife 2020;9:e61312.PMID:33112236 https://doi.org/10.7554/eLife.61312
10. Greaney AJ, Loes AN, Crawford KHD, et al.Изчерпателно картографиране на мутации в SARS-CoV-2 рецептор-свързващия домен, които влияят на разпознаването от поликлонални човешки серумни антитела.bioRxiv [Предпечат, публикуван онлайн на 4 януари 2021 г.].https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.31.425021v1


Време на публикуване: 11 февруари 2021 г