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Sep 10, 2023

SARS의 순차적 호스트 내 진화 및 향후 전송

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Nature Communications 14권, 기사 번호: 3235(2023) 이 기사 인용

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지속적인 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2) 감염은 면역이 저하된 개인과 면역 조절 치료를 받는 사람들에게서 보고되었습니다. 숙주 내 진화가 문서화되어 있지만 후속 전달과 지속적인 단계적 적응에 대한 직접적인 증거는 부족합니다. 여기에서는 8개월 동안 새로운 Omicron 하위 계보인 BA.1.23의 출현, 전방 전파 및 지속적인 진화로 이어진 3명의 개인의 순차적인 지속 SARS-CoV-2 감염에 대해 설명합니다. 처음에 전송된 BA.1.23 변이체는 스파이크 단백질(E96D, R346T, L455W, K458M, A484V, H681R, A688V) 내에서 7개의 추가 아미노산 치환을 암호화했으며 부스트 및/또는 Omicron BA.1의 혈청에 의한 중화에 대해 상당한 저항성을 나타냈습니다. -감염된 연구 참가자. 이후 계속된 BA.1.23 복제로 인해 스파이크 단백질(S254F, N448S, F456L, M458K, F981L, S982L)과 5개의 다른 바이러스 단백질이 추가로 치환되었습니다. 우리의 연구 결과는 Omicron BA.1 계통이 이미 예외적으로 돌연변이된 게놈에서 더 멀리 갈라질 수 있을 뿐만 아니라 지속적인 감염이 있는 환자가 이러한 바이러스 변종을 전염시킬 수 있음을 보여줍니다. 따라서 SARS-CoV-2 복제의 연장을 방지하고 취약한 환자에게 새롭게 등장하는 중화 저항성 변종의 확산을 제한하기 위한 전략을 구현하는 것이 시급합니다.

중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2)의 게놈 환경은 항원적으로 다양한 우려 변종(VOC)1의 출현으로 형성되었습니다. 이러한 바이러스 변종은 감염 가능성뿐만 아니라 백신 유도 면역으로부터의 탈출을 허용하고 더 전염성이 강하고 융합을 촉진하는 돌연변이를 가지고 있습니다2,3,4. 2021년 11월부터 전 세계를 휩쓴 Omicron VOC와 같은 일부 변종도 치료 또는 예방 단클론 치료법에 부분적 또는 완전한 저항성을 나타냅니다5. 지난 14개월 동안 스파이크에 돌연변이 수가 증가하는 Omicron 하위 계통이 계속 등장하여(예: BA.2, BA.4/5, XBB.1, XBB.1.5) SARS- 억제에 큰 도전을 제기했습니다. CoV-2 확산. 이는 조상 스파이크 외에 Omicron BA.1 또는 BA.5 스파이크를 포함하는 2가 SARS-CoV-2 추가 백신 제제에 대한 근거를 제공했습니다.

코로나바이러스 질환 2019(COVID-19)에 걸린 대부분의 환자는 급성 감염이 해결되면 바이러스가 사라집니다. 그러나 지속적인 SARS-CoV-2 복제는 면역 저하된 개인의 하위 집합에서 문서화되었습니다. 이러한 만성 감염 사례에서는 수개월에 걸쳐 감염성 바이러스가 회복되고 스파이크에서 단계적으로 돌연변이가 획득되는 것이 관찰되어 양성 선택을 나타냅니다6,7,8,9,10,11,12,13. 장기간의 숙주 내 바이러스 진화가 Alpha 및 Omicron과 같은 여러 SARS-CoV-2 VOC의 출현에 역할을 한 것으로 추측되어 왔지만14,15 만성 감염 사례에서 돌연변이 변종의 전진 전파에 대한 명확한 증거는 부족했습니다.

우리는 이미 항원적으로 구별되는 Omicron BA.1 스파이크 단백질에서 7개의 추가 아미노산 치환을 인코딩하는 변종(Omicron BA.1.23)의 호스트 내 진화로 표시된 지속적인 SARS-CoV-2 Omicron BA.1 감염의 주요 사례를 설명합니다. 이로 인해 Omicron BA.1.23 감염이 최소 5건 더 발생했습니다. 이들 사례 중 2건(1건은 4주 지속, 다른 1건은 4개월 이상 지속)에서 기록된 지속적인 감염은 지속적인 BA.1.23 진화 및 스파이크 내부 및 외부의 추가 돌연변이 획득과 관련이 있었습니다. 누적 8개월 동안 지속적으로 감염된 사례에서 진화한 변종은 각각 고유한 돌연변이 집합을 나타내지만, 동시에 순환하는 다른 SARS-CoV-2 계통과의 수렴 바이러스 진화를 강력하게 지적합니다. 특히, 대부분의 아미노산 변화는 면역 탈출16,17 또는 변경된 바이러스 융합원성을 부여하는 것으로 알려진 위치에서 발생했습니다. BA.1.23의 탈출 돌연변이 중 일부는 BA.2.75.2와 같은 후기 Omicron 계통에서도 나타났습니다. 전반적으로, 우리의 결과는 최적이 아닌 면역 반응의 맥락에서 지속적인 바이러스 복제가 SARS-CoV-2 다양화의 중요한 동인임을 나타냅니다.