《Scientific Reports》:Nightlife and low immunity drove transmission of SARS-CoV-2 gamma in Luxembourg, 2021
编辑推荐:
为探究 SARS-CoV-2 Gamma 变异株传播的分子和流行病学因素,卢森堡研究人员对 2021 年夏季该国的 Gamma 变异株疫情展开研究。结果发现夜生活和人群低免疫力推动了其传播,数字新冠证书对传播影响甚微。该研究为疫情防控提供重要依据。
在 2020 - 2021 年,新冠病毒(
SARS-CoV-2)引发的全球大流行态势严峻,截至 2023 年 11 月 8 日,全球已有 771 亿人确诊感染,超 690 万人死亡。病毒在传播过程中不断变异,世界卫生组织(WHO)将具有高传播性、高致病性等特点的变异株列为关注变异株(VOCs) ,如 Alpha、Beta、Gamma、Delta 和 Omicron 等。这些变异株给全球抗疫带来巨大挑战,尽管新冠疫苗降低了发病率和死亡率,但非药物干预措施(NPIs)仍至关重要。
Gamma 变异株于 2020 年末在巴西首次被报道,其受体结合域(RBD)存在 N501Y、E484K 和 K417T 三重突变,降低了疫苗和康复血清的免疫反应敏感性,还增加了年轻人的住院风险。2021 年,卢森堡在疫情防控过程中,随着疫苗接种推进和感染率下降,政府逐步放宽防疫限制,并引入数字新冠证书(DCCs)。然而,在此期间,卢森堡却出现了 Gamma 变异株的大规模爆发,这背后的原因亟待探究。
卢森堡卫生总局、国家卫生实验室、卢森堡科学技术研究所的研究人员针对这一情况展开研究。研究聚焦于 2021 年 6 月 22 日(第 25 周)至 8 月 15 日(第 32 周)卢森堡的 SARS-CoV-2 确诊病例,通过结合流行病学暴露数据与系统发育分析,以及对临床样本和废水样本的检测,来探究 Gamma 变异株传播的影响因素。研究结果发表在《Scientific Reports》上,为理解新冠病毒传播规律和制定防控策略提供了重要依据。
研究人员采用了多种技术方法。首先是全基因组测序(WGS),对 SARS-CoV-2 RNA 检测呈阳性的临床实验室标本进行测序,筛选 CT 值低于 35 的样本,使用基于内部引物方案的扩增子方法进行测序,高质量序列提交至全球共享所有流感数据倡议组织(GISAID) 。其次是废水监测,收集废水处理厂进水口的样本,进行病毒 RNA 提取,采用 RT - 数字液滴 PCR(RT-ddPCR)检测特征性 VOC 突变,同时对部分样本进行全基因组测序分析。此外,还运用了系统发育分析,构建系统发育树来研究病毒的进化关系。
研究结果如下:
- SARS-CoV-2 变异株在卢森堡的流行情况:2021 年,卢森堡共报告 75812 例 SARS-CoV-2 确诊病例,部分进行了测序和基因组提交。该国经历了不同 VOCs 的多波流行,2021 年 4 月首次检测到 Gamma 变异株多个亚系的更广泛传播,6 月出现 Delta 变异株。6 月 13 日放宽防疫限制和引入 DCCs 后,6 月 22 日全国假日庆祝活动后,Gamma 变异株 P.1.17.1 亚系引发的病例迅速增加,废水监测数据也证实了这一趋势。
- 感染来源及相关因素分析:在疫情爆发的第一阶段(第 25 - 26 周),夜生活是最主要的感染来源,占 49.1%,感染病例主要为年轻人,且大多未接种疫苗。第二阶段(第 27 - 32 周),感染人群年龄分布发生变化,夜生活作为感染来源的相对风险显著降低。通过多因素逻辑回归模型分析发现,男性在工作场所感染的相对风险比女性高,接种疫苗状态对感染来源的影响不明显。
- 国家假日庆祝活动和特定夜生活场所的作用:第一阶段,多数将夜生活作为感染来源的病例参加了国家假日庆祝活动,部分去过特定夜店。通过逻辑回归模型发现,不同夜店感染 C26645T 突变的可能性存在差异,该突变在废水样本中也有检出,且 P.1.17.1 和 P.1.17.1-C26645T 菌株主要感染年轻人,多数病例有症状。
- P.1.17.1 在欧洲和美洲的传播情况:分析 GISAID 中 P.1.17.1 亚系的基因组序列发现,卢森堡的序列占比达 75.6%,显著高于邻国及部分非欧洲国家。系统发育分析显示,P.1.17.1 可能从美洲传入欧洲,且存在跨境传播。
研究结论与讨论部分指出,在防疫措施放宽、推行 “检测入场” 政策且人群免疫水平低的情况下,Gamma 变异株在卢森堡未免疫人群中出现爆发。夜生活场所因人员密集、通风不良等因素,成为病毒传播的高危环境,加之年轻人疫苗接种率低,共同导致了病毒在年轻人中传播并扩散到更广泛人群。数字新冠证书未能有效阻止疫情在夜生活场所的爆发,其对疫情传播的影响存疑。该变异株可能是由来自美洲的旅行者引入,虽其刺突蛋白的 H49Y 突变可能有助于病毒进入细胞,但流行病学因素对其局部高流行的影响更大。此外,卢森堡是 P.1.17.1 亚系跨境传播的重要枢纽,废水监测数据对预测病毒变异有一定作用,但需提高采样密度。
这项研究的意义在于,通过基因组测序和流行病学数据相结合的方式,准确识别了 SARS-CoV-2 变异株的感染簇和暴露环境,明确了夜生活和低人群免疫力在 Gamma 变异株传播中的关键作用。强调了基因组监测与接触追踪相结合在识别高风险传播环境、指导疫情调查和预防策略制定方面的重要性,为全球防控新冠疫情及应对未来类似公共卫生事件提供了宝贵经验。
下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究
10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析!
欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书
单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析
下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》