⾃SARS-CoV-2⼤流⾏爆发以来，出现了多种变异株。近期在国内爆发的疫情中以Delta突变株为主，与此同时，在南美⼤陆Lambda突变株正在快速传播并且已经扩散到全球四⼗余国家；8⽉10⽇，据《医疗新闻》杂志报道，美国纽约卫⽣部门研究团队判断，纽约发现的新冠病毒变异株Iota (B.1.526)致死率⼤幅提⾼。 这些突变株究竟有何异同？
突变株抵抗⼒与传染⼒变化
假病毒中和实验，验证突变株对BNT162b2(辉瑞-BioNTech)，mRNA-1273(moderna)，Ad26.COV2.S(强⽣)疫苗的中和抵抗⼒。
纵坐标是中和抗体滴度（IC50），上图每⼀个⼩圆点代表⼀次中和试验结果，⼩圆点中间的那条短横线是若⼲次中和试验结果的中位数。短横线的位置越⾼代表疫苗产⽣的中和抗体对毒株的中和效果越好。可以通过⽐较不同抗体短横线的位置来初步了解对应毒株的免疫逃逸能⼒。qam调制器
文丘里混合器如图所⽰， Lambda株对疫苗抵抗⼒超过Delta株。
假病毒中和实验，验证突变株对科兴疫苗的中和抵抗⼒。
原理和上图差不多，⽐较短横线的⾼度可。下⽅标的数字是抗体中和能⼒下降倍数。 lambda的3.05就是说接种科兴疫苗后产⽣的中和抗体对lambda的效果相对武汉株的效果下降了3.05倍。
Delta之所以能席卷全球，是因为传染性超越了Alpha，⽽Lambda的传染性同样超越了alpha。
全球42个国家各种病毒株流⾏率增长速度做的元数据分析，中间的标杆（⿊⾊虚线）代表Alpha，其他毒株则⽤⿊点表⽰。⿊点上⾯的⿊⾊线段代表了置信区间。⿊点越靠右，就意味着传染性相对alpha越强。如图所⽰， Delta传染⼒第⼀，B.1.621传染⼒第⼆，Lambda第三。
新冠突变株简介
疾病预防控制中⼼和世界卫⽣组织建⽴了区分新出现的SARS-CoV-2变体的分类系统：Variants of Concern (VOCs)和Variants of interest(VOIs)。如Alpha (B.1.1.7)、Beta (B.1.351)、Gamma (P.1)和Delta (B.1.617.2)，均与传播性和毒⼒增强有关，被列为VOCs；如Eta(B.1.525)、Iota (B.1.526)、Kappa(B.1.617.1)和Zeta (P.2)等被列为VOIs。
SARS-CoV-2 Variants of Concern (VOCs)
Alpha (B.1.1.7 lineage)
Alpha（B.1.1.7）突变株于2020年12⽉底，在英国报告的新突变体。此毒株在2020年底迅速扩散，2021年1⽉初仅占美国过去两周内新冠感染病例的0.2%；2⽉底，占⽐上升⾄11.4%；⽽到了4⽉，占⽐上升⾄66%；到5⽉8⽇已升⾄72.4%，成为主流变异毒株。
Alpha株包含17个突变，其中有8个突变(Δ69-70 deletion, Δ144 deletion, N501Y, A570D,P681H, T716
I, S982A,
D1118H) 位于Spike 蛋⽩（S蛋⽩，病毒⼊侵关键蛋⽩）中。N501Y突变表现出Spike蛋⽩与ACE2受体亲和⼒提⾼，增强了病毒附着并随后进⼊宿主细胞。
Beta(B.1.351 lineage)
Beta(B.1.351 lineage)
Beta（B.1.351）突变株，Tegally等报道的⼀种新变体。该病毒于2020年10⽉在南⾮纳尔逊·曼德拉湾引发了第⼆波新冠病毒感染。
Beta株的Spike蛋⽩包含9个突变 (L18F、D80A、D215G、R246I、K417N、E484K、N501Y、D614G、A701V)，其中3个突变 (K417N、E484K、N501Y) 位于RBD区域（S蛋⽩上与ACE2受体结合关键区域），提⾼了与ACE2受体的结合亲和⼒。据报道，该变体具有较⾼的传播风险，并降低了单克隆抗体、恢复期⾎清和疫苗接种后⾎清的中和作⽤。
Gamma (P.1 lineage)
Gamma（P.1）突变株于2020年12⽉在巴西被确认，并于2021年1⽉在美国⾸次发现。根据世卫组织2021年3⽉30⽇发布的最新流⾏病学信息，该变体已蔓延⾄45个国家。
Gamma株的Spike蛋⽩有10个突变 (L18F、T20N、P26S、D138Y、R190S、H655Y、T1027IV1176、K417T、
E484K和N501Y)，有三个突变(L18F、K417T、E484K)位于RBD区域，与Beta株相似。重要的是，这种变体可能降低单克隆抗体、恢复期⾎清和接种后⾎清的中和作⽤。
Delta(B.1.617.2 lineage)
Delta（B.1.617.2）突变株，最初于2020年12⽉在印度发现，是导致2021年4⽉印度出现第⼆波致命COVID-19感染的原因。在美国，这种变体于2021年3⽉⾸次发现，并成为美国未来⼏周最主要的SARS-CoV-2毒株。2021年7⽉，南京爆发的新冠疫情，通过对疫情中的病例基因组测序结果显⽰，毒株为delta突变株。
Delta株的Spike蛋⽩含有10个突变(T19R, (G142D*), 156del, 157del, R158G,L452R, T478K, D614G, P681R,
D950N)，具有对⼈体适应性更强、传播速度更快、病毒载量更⾼、所需时间更长、更容易发展成重症等特点。此外，Delta突变株能够逃避免疫系统产⽣的中和抗体的中和能⼒，Moderna公司发布的研究显⽰，与含有D614G变异的野⽣型新冠病毒株相⽐，mRNA-1273新冠疫苗接种者⾎清对Delta突变株的中和能⼒降低了2.1倍。
SARS-CoV-2 Variants of interest (VOIs)
Epsilon (B.1.427 and B.1.429)
Epsilon (B.1.427和B.1.429)突变株，于2020年6⽉左右在美国出现，从2020年9⽉1⽇⾄2021年1⽉29⽇，在测序病例中从0%增⾄50%，与野⽣型流⾏毒株相⽐传播性增加了18.6-24%。
Epsilon株带有以下突变 (B.1.427: L452R, D614G; B.1.429:S13I, W152C, L452R, D614G)。由于其传播能⼒增强，美国疾病控制与预防中⼼将该毒株列为VOI（Variants of Interest，关注变种）。
Zeta (P.2)
Zeta (P.2)突变株于2020年4⽉在巴西⾸次发现。其Spike蛋⽩具有关键突变 (L18F; T20N; P26S; F157L; E484K;
D614G; S929I; V1176F) ，由于此变体对于抗体和疫苗⾎清的中和作⽤可能降低，被世界卫⽣组织和美国疾病控制与预防中⼼列为VOI。
Eta (B.1.525)与Lota（B.1.526)
Eta (B.1.525)和Lota (B.1.526)突变株于2020年11⽉在纽约⾸次发现，由于此突变株对于抗体和疫苗⾎清中和作⽤可能降低，CDC和世卫组织将其列为VOI。8⽉10⽇，据《医疗新闻》杂志报道，美国纽约卫⽣部门研究团队判断，在美国纽约发现的新冠病毒变异株Iota (B.1.526)致死率显著提⾼。在研究期间，与其他新冠变异毒株相⽐，45~65岁、65~74岁以及75岁以上的感染⼈死亡率分别提⾼46%、82%和62%。
其Spike蛋⽩具有关键突变 (B.1.525: A67V, Δ69/70, Δ144,E484K, D614G, Q677H, F888L; B.1.526: (L
5F*), T95I,
D253G, (S477N*), (E484K*),D614G, (A701V*))。
Theta (P.3)
Theta (P.3)突变株，其Spike蛋⽩携带关键突变(141-143 deletion E484K; N501Y; P681H)，并于2021年2⽉在菲律宾和⽇本⾸次发现。曾经是VOI，后来因为这些突变株的病例数不断减少，对疫情影响越来越低，现在已被降级为 “需要进⼀步监控的突变株”（alerts for further monitoring）
pinset
Kappa(B.1.617.1)
Kappa(B.1.617.1)突变株携带关键突变((T95I)、G142D、E154K、L452R、E484Q、D614G、P681R和Q1071H)，于2020年12⽉在印度⾸次发现。与Delta突变株同属于印度变异病毒的亚种之⼀。Spike蛋⽩发⽣重⼤突变的特性使得Kappa病毒跟Delta⼀样，更易感染细胞并避开免疫系统的抗体反应。
Lambda(C.37)
Lambda(C.37)突变株最初在秘鲁发现。医学界⾸次注意到Lambda时，200个受检样本仅能检出1例。到2021年3⽉，秘鲁⾸都利马约50%新冠病例源于该变异株感染。WHO数据表明，今年五六⽉间，秘
鲁82%的新增病例源于Lambda变异株感染，⼈均新冠死亡率飙升⾄世界第⼀。⽬前，该突变株已经在包括秘鲁、智利、阿根廷和厄⽠多尔在内的数⼗个南美国家传播，英国等国家也已经发现Lambda突变株感染者。无触点开关
Lambda株在Spike蛋⽩上发⽣多处变异，主要包括G75V、T76I、del247/253、L452Q、F490S、D614G和T859N。其中RSYLTPGD246-253N、L452Q和F490S突变，导致其对免疫抵抗⼒增强；并且T76I和L452Q突变，导致其传染性增强。这让Lambda毒株同时具备了传染性增加和免疫逃逸能⼒增加的能⼒，从⽽获得了⼤规模传播的潜⼒。
从假病毒中和实验可以看得，并不是所有疫苗都对突变株有好的保护效果，⽽且从原理上来说，疫苗不会达到100%的保护效果，个体免疫反应⼀定会有差异。因此必须对疫苗进⾏突变株保护率的效价评估，⽤以指导疫苗接种、疫情防控和疾病。
评估疫苗诱导中和抗体常⽤假病毒系统和免疫阻断法。
⽂末可见近岸蛋⽩质提供的假病毒、Spike突变蛋⽩、RBD突变蛋⽩等产品清单。
新冠疫苗评估⽅法
假病毒侵染验证
选器
中和抗体可阻⽌病毒侵染细胞，在病毒感染细胞系统中加⼊中和抗体(注射疫苗后的⾎清/中和抗体阳性对照)，检测被侵染细胞减少情况，计算其阻断效果。
因新冠病毒的⾼传染性及致病性，使⽤新冠活病毒进⾏侵染验证必须在⽣物安全三级以上实验室进⾏，受实验室条件和病毒来源的限制。另外，由于病毒株、培养条件以及对结果的评估标准不同，不同实验室的活病毒检测结果常存在⼀些差异。从安全性以及可操作性，使⽤假病毒更⽅便，且假病毒易于实现标准化，利于评估临床前及临床阶段的疫苗的抗病毒效果。通过对⽐不同的突变株假病毒株对免疫后的⾎清样本进⾏中和抗体的检测，可以有效的评估该疫苗对突变株
病毒效果。通过对⽐不同的突变株假病毒株对免疫后的⾎清样本进⾏中和抗体的检测，可以有效的评估该疫苗对突变株的中和效果。
假病毒检测系统：新冠假病毒(Novoprotein Cat.XCV03)⽆⾃我复制能⼒，其表⾯表达S全长蛋⽩，内含绿⾊荧光蛋⽩（GFP）和荧光素酶（Luciferase）报告基因，可以特异性侵染表达ACE-2的细胞(Novoprotein Cat.XCC14)。被病毒侵染后的细胞即表达GFP和Luciferase，发出荧光，从⽽可以便捷观察结果，并通过化学发光酶标仪检测，实现定量分析。假病毒测定法可通过进⼀步优化实现⾼通量检测和标准化检测。通过替换S蛋⽩表达质粒(蛋⽩质编码基因)，可以研究抗S蛋⽩抗体针对不同突变株的交叉中和作⽤。
⼩结
1、假病毒检测系统病毒滴度⾼，检测精度和重复性好；
2、假病毒含荧光报告基因，利于定量和标准化；
3、假病毒⽆⾃我复制能⼒，只侵染表达ACE-2的细胞，更加安全。
免疫阻断验证
病毒侵染验证法是从细胞⽔平来验证中和抗体的效⽤，适⽤于疫苗研发阶段。利⽤突变株的蛋⽩，针对⼤规模疫苗接种后的⼈，可快速评估每个⼈的中和抗体对突变株的保护效果，可使⽤更简单快捷的免疫阻断验证法。
免疫阻断验证利⽤中和抗体阻断S-RBD蛋⽩与ACE-2结合的原理，通过加⼊中和抗体后，检测结合在ACE-2上S-RBD 蛋⽩的减少量来计算中和抗体的滴度。
使⽤同样的免疫阻断原理，也可采取ELISA或者侧向层析胶体⾦法检测中和抗体。
桥架接头⼩结
1、操作简便，检测时间短(<30min)，可⽤于现场筛查和⼤规模检测；
2、成本低，性价⽐⾼，利于⼤规模检测；
3、结果直观，可应⽤于接种疫苗后的快速检测。
T细胞免疫应答评估
⽬前⼀些研究表明，在抵抗新冠时，仅靠诱导中和抗体应答并不能充分保护机体，T细胞的免疫应答
也具有⾮常重要的作⽤。有研究表明，所有完全康复的个体都能检测到中和抗体、辅助T细胞和杀伤T细胞，总体⽽⾔，具有⼴泛、协调良好的免疫反应的⼈，其病症较轻，特别的，强烈的新冠病毒特异性T细胞反应是较轻症状的前兆。⼀些轻症患者即使没有检测到病毒特异性抗体反应，也会触发强烈的记忆T细胞反应。65岁以上的⼈更有可能出现T细胞反应不良和免疫反
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