説明：変異コロナウイルス対テスト、ワクチン

新しいコロナウイルスvsCovid-19ワクチンと検査：英国で流行しているコロナウイルス変異体は、多くの突然変異によって定義されています。特に懸念されるのはどれですか？なぜWHOは、一部のPCRテストを回避する可能性があるとアドバイスし、ワクチン接種に影響を与える可能性があるのでしょうか。

ロンドンのGuy'sHospitalにあるPfizer-BioNTechCovid-19ワクチンのバイアル。ウイルスは一部の地域で変異していますが、ほとんどのワクチンは複数の部分を標的としています。 （AP写真：フランク・アウグスタイン）

英国で流行しているコロナウイルスSARS-CoV-2の新しい亜種に関する新たな情報では、 1つの突然変異 特に懸念されています。 VUI 202012/01と呼ばれ、人々の間でより速く伝達できると報告されているこの亜種は、その遺伝物質の14の突然変異と3つの欠失によって定義されています。特に懸念されるのは、1つの変異であるN501Yです。検査とワクチン接種の結果に影響を与える変異体の可能性はまだ研究されていますが、保健当局はほとんどの検査とワクチンがまだ機能することを大いに楽観視しています。

突然変異とは何ですか？

突然変異とは、遺伝物質の変化を意味します。 SARS-CoV-2などのRNAウイルスでは、タンパク質は一連のアミノ酸でできています。このようなウイルスには、約30,000の「塩基対」が含まれています。これは、構造を形成するために隣り合って配置されたレンガのようなものです。この塩基の変化は突然変異である可能性があり、ウイルスの形と振る舞いを効果的に変化させます。

英国の亜種では、1つの突然変異により、ウイルスが受容体と呼ばれるヒトタンパク質と結合する可能性が高くなっています。これはN501Yと呼ばれます。

N501Yとは何ですか？

簡単に言えば、文字Nで表され、コロナウイルスの遺伝子構造の501の位置に存在するアミノ酸は、その位置でYで表される別のアミノ酸に置き換えられています。この変更が行われた位置は、スパイクタンパク質の受容体結合ドメイン。 （ヒト受容体と結合するのはウイルスのスパイクタンパク質です。）

したがって、突然変異はコロナウイルスの結合親和性を増加させました。伝えられるところによると、変異したウイルスはロンドンでの最近の感染の60％を占めています。

鳥インフルエンザ情報共有の世界的イニシアチブ（GISAID）データベースによると、受容体結合ドメインの同じ変異が南アフリカやオーストラリアを含むいくつかの国で独立して報告されています。配列分析は、この突然変異が英国と南アフリカで別々に発生したことを示しました。

他のコロナウイルス変異はどうですか？

突然変異は一般的ですが、それらの大部分は、それらがコードするタンパク質の構造に変化を引き起こしません。これらは、最終的に同じアミノ酸に翻訳されるため、「同義」突然変異と呼ばれます。別のタイプは「非同義」突然変異であり、これはアミノ酸の変化をもたらす可能性があります。

英国で流通している亜種には、6つの同義の変化と14の非同義の突然変異があります。さらに、3つの「削除」があります—配列から削除されたアミノ酸です。

N501Y以外の世界保健機関（WHO）によると、ヒトにおけるウイルスの伝染性に影響を与える可能性のある変異は、P681HおよびHV69 / 70です。

そして、P681HとHV69 / 70とは何ですか？

P681H ：この変異は、受容体結合ドメインの別の位置である681に存在するアミノ酸で発生しました。ここでは、アミノ酸PがHに置き換えられています。米国疾病対策センター（CDC）は、これはコロナウイルスの変動性が高い部位であり、この特定の変異も複数回自然発生していると述べています。 WHOは、この突然変異は生物学的に重要であると述べています。

研究者たちは、この突然変異が呼吸上皮細胞への侵入と動物モデルでの伝達を促進する可能性があることを以前に示しました。

ナイジェリアのリディーマー大学のアフリカ感染症ゲノミクスセンターでシーケンスされた最近のサンプルは、そこでP681Hシーケンスを示しています。しかし、研究者たちは、現時点では、P681H変異体がナイジェリアでのウイルス感染の増加に寄与していることを示す証拠はないと述べています。

HV 69/70 ：この変異は、69位と70位のアミノ酸の欠失の結果です。これらの位置もウイルスのスパイクタンパク質にあります。この削除は、フランスと南アフリカでも観察されています。 CDCは次のように述べています：この二重欠失は何度も自発的に発生し、スパイクタンパク質の形状の変化（つまり、コンフォメーション変化）につながる可能性があります。

英国で新しい亜種に赤旗を掲げたCOVID-19Genomics Consortium UK（CoG-UK）を代表する研究者は、予備報告の中で、この欠失はデンマークでのミンク関連の発生でも見られたと述べています。ヒトでは、この欠失は別の突然変異、N439Kと関連しており、これも受容体結合ドメインで発生しました。

WHOは、この削除が新しいコロナウイルスを検出するいくつかのRT-PCRテストのパフォーマンスに影響を与える可能性があることを強調しました。

RT-PCRテストにどのように影響しますか？

WHOは、69/70の位置での欠失が、「S遺伝子ターゲット」（「S」またはスパイクタンパク質）を使用する一部の診断用PCRアッセイのパフォーマンスに影響を与えることがわかったと述べています。ただし、WHOはまた、世界中のほとんどのPCRアッセイは複数のターゲットを使用しているため、診断に対するバリアントの影響は重要ではないと予想されています。

CDCもまた、ほとんどの市販のPCRテストにはウイルスを検出する複数のターゲットがあるため、変異がターゲットの1つに影響を与えたとしても、他のPCRターゲットは機能すると述べています。

実際、英国の新株によって引き起こされた感染も、従来のRT-PCRテストによって検出されました。

ウイルスのS遺伝子を標的とする社内PCRアッセイを使用している研究所も、この潜在的な問題に注意する必要があります。各国の検出能力への影響を制限するために、異なるウイルス遺伝子を標的とする異なるアッセイを並行または多重アッセイで使用するアプローチも推奨され、潜在的に発生する変異体の検出を可能にします。

それはワクチン開発に影響を与えますか？

CDCは、米国食品医薬品局（FDA）によって承認されたワクチンはポリクローナル抗体であり、スパイクタンパク質のいくつかの部分を標的とする抗体を産生すると述べています。

ウイルスは、ワクチンや自然感染によって誘発される免疫を回避するために、スパイクタンパク質に複数の突然変異を蓄積する必要がある可能性が高いと述べています。

そして、WHOは次のように述べています。これらの変異型ウイルスが異なる生物学的特性を持っているかどうか、またはワクチンの有効性を変えるかどうかを決定するための実験室研究が進行中です。現在、この変異が臨床疾患の重症度、抗体反応、またはワクチン有効性の変化に関連しているかどうかを判断するのに十分な情報はありません。

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