• facebook
  • linkedin
  • Youtube

Fremkomst af SARS-CoV-2 B.1.1.7 Afstamning

USA, 29. december 202012. januar 2021

Summer E. Galloway, PhD 1 ;Prabasaj Paul, PhD 1 ;Duncan R. MacCannell, PhD 2;Michael A. Johansson, PhD 1 ;

John T. Brooks, MD 1;Adam MacNeil, PhD 1 ;Rachel B. Slayton, PhD 1 ;Suxiang Tong, PhD 1 ;Benjamin J. Silk, PhD 1 ;Gregory L. Armstrong, MD 2;

Matthew Biggerstaff, ScD 1 ;Vivien G. Dugan, PhD

Den 15. januar 2021 blev denne rapport offentliggjort som en MMWRTidlig udgivelse på MMWR-webstedet (https://www.cdc.gov/mmwr).

Den 14. december 2020 rapporterede Storbritannienen SARS-CoV-2 variant af bekymring (VOC), afstamning B.1.1.7,også omtalt som VOC 202012/01 eller 20I/501Y.V1.* DenB.1.1.7 variant anslås at være opstået i september2020 og er hurtigt blevet det dominerende cirkulerendeSARS-CoV-2 variant i England (1).B.1.1.7 har væretfundet i over 30 lande, inklusive USA.Somaf 13. januar 2021 har cirka 76 tilfælde af B.1.1.7blevet opdaget i 12 amerikanske stater.Flere bevislinjerangive, at B.1.1.7 transmitteres mere effektivt, end det erandre SARS-CoV-2 varianter (13).Den modellerede bane afdenne variant i USA udviser hurtig vækst i begyndelsen af ​​2021,bliver den fremherskende variant i marts.ØgetSARS-CoV-2-overførsel kan true anstrengt sundhedsplejeressourcer, kræver udvidet og mere stringent implementeringaf folkesundhedsstrategier (4), og øge procentdelen afbefolkningsimmunitet påkrævet for pandemikontrol.Tagerforanstaltninger til at reducere transmissionen nu kan mindske potentialetvirkningen af ​​B.1.1.7 og tillade kritisk tid til at øge vaccinentionsdækning.Samlet forbedret genomisk overvågningkombineret med fortsat overholdelse af effektiv offentlighedsundhedsforanstaltninger, herunder vaccination, fysisk distancering,brug af masker, håndhygiejne samt isolation og karantæne, vilvære afgørende for at begrænse spredningen af ​​SARS-CoV-2, virussender forårsager coronavirus sygdom 2019 (COVID-19).Strategisktest af personer uden symptomer, men med højere risiko forinfektion, såsom dem, der er udsat for SARS-CoV-2, eller som harhyppig uundgåelig kontakt med offentligheden, giver en andenmulighed for at begrænse løbende spredning.

Global genomisk overvågning og hurtig open source-delinging af virale genomsekvenser har lettet næsten realtidpåvisning, sammenligning og sporing af udviklende SARS-CoV-2varianter, der kan informere folkesundhedsindsatsen for at kontrollerepandemi.Hvorimod nogle mutationer i det virale genomdukke op og derefter trække sig tilbage, kan andre give en selektiv fordeltage til varianten, herunder øget overførbarhed, således aten sådan variant kan hurtigt dominere andre cirkulerende varianter.

Tidligt i pandemien indeholder varianter af SARS-CoV-2D614G-mutationen i spike (S)-proteinet, der stigerreceptorbindingsaviditet blev hurtigt dominerende hos mangegeografiske regioner (5,6).I slutningen af ​​efteråret 2020 rapporterede flere lande, at de opdagedeSARS-CoV-2-varianter, der spredes mere effektivt.Ud overtil B.1.1.7-varianten omfatter bemærkelsesværdige varianter B.1.351afstamning først opdaget i Sydafrika og den nyligt identificeredeB.1.1.28 subclade (omdøbtS.1) fundet hos fire rejsendefra Brasilien under rutinemæssig screening på Haneda (Tokyo)lufthavn.§ Disse varianter bærer en konstellation af genetiske mutationer, herunder i det S-proteinreceptorbindende domæne,som er afgørende for binding til værtscellen angiotensin-omdannelse af enzym-2 (ACE-2) receptor for at lette virusindgang.Beviser tyder på, at andre mutationer findes i dissevarianter kan give ikke kun øget overførbarhed, menkan også påvirke ydeevnen af ​​nogle diagnostiske realtidomvendt transskriptionpolymerasekædereaktion (RT-PCR)analyserog reducerer modtageligheden for neutraliserende antistoffer(2,3,510).En nylig sagsrapport dokumenterede det første tilfælde afSARS-CoV-2 reinfektion i Brasilien med en SARS-CoV-2 variantder indeholdt E484K-mutationen,** som er blevet vistat reducere neutralisering af rekonvalescerende sera og monoklonaleantistoffer (9,10).

Denne rapport fokuserer på fremkomsten af ​​B.1.1.7-varianteni USA.Fra den 12. januar 2021 er hverkenB.1.351 eller P.1-varianterne er blevet påvist iForenede Stater.For information om nye SARS-CoV-2varianter af bekymring, vedligeholder CDC en webside dedikeret tilgive oplysninger om nye SARS-CoV-2-varianter.††

 B.1.1.7 afstamning (20I/501Y.V1)

B.1.1.7-varianten bærer en mutation i S-proteinet(N501Y), der påvirker konformationen af ​​receptorbindingdomæne.Denne variant har 13 andre B.1.1.7-afstamningsdefinerende mutationer (tabel), hvoraf flere er i S-proteinet,inklusive en sletning ved position 69 og 70 (del6970) detudviklet sig spontant i andre SARS-CoV-2 varianter og erhypotese at øge overførbarheden (2,7).Sletningenved position 69 og 70 forårsager S-gen-målsvigt (SGTF)i mindst én RT-PCRbaseret diagnostisk assay (dvs. medThermoFisher Taq Path COVID-19 assay, B.1.1.7 varimyre og andre varianter med del6970 producere en negativresultat for S-genmål og et positivt resultat for de to andremål);SGTF har fungeret som fuldmægtig i Det Forenede Kongerigetil identifikation af B.1.1.7 tilfælde (1).Flere beviser indikerer, at B.1.1.7 er mereeffektivt transmitteret sammenlignet med andre SARS-CoV-2varianter, der cirkulerer i Det Forenede Kongerige.UK regioner meden højere andel af B.1.1.7-sekvenser havde hurtigere epidemivækst end andre områder, steg diagnoserne med SGTFhurtigere end ikke-SGTF-diagnoser i de samme områder, og enhøjere andel af kontakter var inficeret af indekspatientermed B.1.1.7 infektioner end af indekspatienter inficeret medandre varianter (1,3).Variant B.1.1.7 har potentialet til at øge den amerikanske pandemisk bane i de kommende måneder.For at illustrere denne effekt,en enkel, to-variant kompartmentmodel blev udviklet.Den nuværende amerikanske prævalens af B.1.1.7 blandt alle cirkulerendevira er ukendt, men menes at være <0,5 % baseret påbegrænset antal opdagede tilfælde og SGTF-data (8).Tilmodellen, inkluderede de indledende antagelser en B.1.1.7-prævalenspå 0,5 % blandt alle infektioner, SARS-CoV-2-immunitet fratidligere infektion på 10 %30%, en tidsvarierende reproduktiontal (R t ) på 1,1 (mindsket, men stigende transmission)eller 0,9 (faldende transmission) for nuværende varianter og er rapporteret forekomst på 60 tilfælde pr. 100.000 personer pr.1. januar 2021. Disse forudsætninger repræsenterer ikke præcistenhver enkelt amerikansk placering, men snarere angive en generalisering afalmindelige forhold over hele landet.Ændringen i R t overtid som følge af erhvervet immunitet og stigende prævaLensen af ​​B.1.1.7, blev modelleret, med B.1.1.7 R t antagetat være en konstant 1,5 gange R t af strømvarianter, baseret påindledende skøn fra Det Forenede Kongerige (1,3).Dernæst blev den potentielle virkning af vaccination modelleretforudsat at der blev givet 1 million vaccinedoser prdag, der begynder den 1. januar 2021, og at 95 % immunitetblev opnået 14 dage efter modtagelse af 2 doser.Specifikt,immunitet mod infektion med enten nuværende varianter ellerB.1.1.7 variant blev antaget, selvom effektiviteten ogvarigheden af ​​beskyttelse mod infektion er fortsat usikker,fordi disse ikke var det primære endepunkt i kliniske forsøgtil startvacciner.I denne model er B.1.1.7-prævalensen i starten lav, men alligevel pgadet er mere overførbart end de nuværende varianter, viser dethurtig vækst i begyndelsen af ​​2021, og bliver den dominerende varimyre i marts (figur 1).Hvorvidt transmission af strømvarianter er stigende (initial Rt = 1,1) eller langsomt faldende(initial Rt = 0,9) i januar driver B.1.1.7 en væsentlig ændringi transmissionsbanen og en ny fase af eksponentielvækst.Med vaccination, der beskytter mod infektion, er dentidlige epidemiske baner ændres ikke, og B.1.1.7 spredesforekommer stadig (figur 2).Men efter B.1.1.7 bliver dendominerende variant, blev dens transmission væsentligt reduceret.Effekten af ​​vaccination på at reducere smitte i nærområdetsigt var størst i det scenarie, hvor transmission varallerede faldende (initial Rt = 0,9) (figur 2).Tidlig indsats atkan begrænse udbredelsen af ​​B.1.1.7 varianten, såsom universal ogøget overholdelse af folkesundhedsstrategier,vil give mere tid til igangværende vaccination for at opnå højereimmunitet på befolkningsniveau.

Diskussion

I øjeblikket er der ingen kendt forskel i kliniske resultaterforbundet med de beskrevne SARS-CoV-2 varianter;imidlertid,en højere overførselshastighed vil føre til flere tilfælde, stigendeantallet af personer samlet set, der har behov for klinisk pleje, eksacerat løse byrden på et allerede anstrengt sundhedsvæsen,og resulterer i flere dødsfald.Fortsat genomisk overvågningat identificere B.1.1.7 tilfælde, samt fremkomsten af ​​andrevarianter af bekymring i USA, er vigtig forCOVID-19 folkesundhedsreaktion.Hvorimod SGTF-resultaternekan hjælpe med at identificere potentielle B.1.1.7 tilfælde, der kan bekræftesved at sekventere, identificere prioritetsvarianter, der ikke udviserSGTF er udelukkende afhængig af sekvensbaseret overvågning.

 

 

 

Variantbetegnelse

Første identifikation  

Karakteristiske mutationer

(protein: mutation)

Antal aktuelle rækkefølgebekræftede sager Antal af

lande med

sekvenser

Beliggenhed Dato Forenede Stater I hele verden  
B.1.1.7 (20I/501Y.V1) Det Forenede Kongerige september 2020 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) Sydafrika oktober 2020 ORF1ab: K1655N

E: P71L

N: T205I

S:K417N, E484K, N501Y, D614G,

A701V

0 415 13

 

P.1 (20J/501Y.V3 Brasilien og Japan januar 2021 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

 

Forkortelser: del = sletning;E = kappeprotein;N = nukleocapsidprotein;ORF = åben læseramme;S = spidsprotein.

Erfaringen i Storbritannien og B.1.1.7-modellernepræsenteret i denne rapport illustrerer virkningen en mere smitsomvariant kan have på antallet af tilfælde i en population.Detøget overførbarhed af denne variant kræver en endnu merestreng kombineret implementering af vaccination og mitigaforanstaltninger (f.eks. afstand, maskering og håndhygiejne)at kontrollere spredningen af ​​SARS-CoV-2.Disse foranstaltninger vil væremere effektive, hvis de sættes i gang før end senereat bremse den indledende spredning af B.1.1.7-varianten.Bestræbelser påforberede sundhedsvæsenet på yderligere stigninger i tilfældeberettiget.Øget transmissibilitet betyder også, at højereend forventet vaccinationsdækning skal nåsopnå samme niveau af sygdomsbekæmpelse for at beskytte offentlighedensammenlignet med mindre overførbare varianter.I samarbejde med akademisk, industri, stat, territorial,stamme- og lokale partnere, CDC og andre føderale agenturerkoordinerer og forbedrer genomisk overvågning ogviruskarakteriseringsbestræbelser i hele USA.CDCkoordinerer den amerikanske sekventeringsindsats gennem SARS-CoV-2Sekvensering for folkesundhedsberedskab,Epidemiologi og overvågning (SPHERES)§§konsortium,som omfatter cirka 170 deltagende institutioner og fremmer åben datadeling for at lette brugen af ​​SARS-CoV-2sekvensdata.For at spore SARS-CoV-2 viral udvikling er CDCimplementering af mangefacetteret genomisk overvågning for at forståde epidemiologiske, immunologiske og evolutionære processerder former virale fylogenier (fylodynamik);guide udbrudundersøgelser;og lette påvisningen og karakteriseringention af mulige reinfektioner, vaccinegennembrudstilfælde ognye virale varianter.I november 2020 etablerede CDCdet nationale SARS-CoV-2 Strain Surveillance-program (NS3).at forbedre repræsentativiteten af ​​indenlandsk SARS-CoV-2sekvenser.Programmet samarbejder med 64 amerikanske publikumsundhedslaboratorier til støtte for et genomisk overvågningssystem;NS3 bygger også en samling af SARS-CoV-2-prøver and sekvenser til støtte for folkesundhedsrespons og videnskabeligeforskning for at vurdere virkningen af ​​omhandlede mutationer påeksisterende anbefalede medicinske modforanstaltninger.CDC harogså indgået kontrakt med flere store kommercielle kliniske laboratories til hurtigt at sekventere titusindvis af SARS-CoV-2positive prøver hver måned og har finansieret syv akademiskeinstitutioner til at udføre genomisk overvågning i partnerskabmed offentlige sundhedsmyndigheder, hvilket øger væsentligttilgængeligheden af ​​rettidig genomisk overvågningsdata på tværsDe Forenede Stater.Ud over disse nationale initiativer,mange statslige og lokale offentlige sundhedsagenturer sekventerer

FIGUR 1. Simulerede tilfælde af incidensforløb* af nuværende SARS-CoV-2-varianter og B.1.1.7-varianten,forudsat ingen samfundsvaccinationog enten initial Rt = 1,1 (A) eller initial Rt = 0,9 (B) for nuværende varianterUSA, januarapril 2021

 

figur 1
figur 2
forkortelser
figur 1

SARS-CoV-2 for bedre at forstå lokal epidemiologi ogstøtte folkesundhedens reaktion på pandemien.Resultaterne i denne rapport er underlagt mindst tre grænsertationer.For det første størrelsen af ​​stigningen i transmissibili USA sammenlignet med det, der er observeret iDet Forenede Kongerige er fortsat uklart.For det andet udbredelsen afB.1.1.7 i USA er også ukendt på nuværende tidspunkt, menpåvisning af varianter og estimering af prævalens vil forbedresmed øget amerikansk overvågningsindsats.Endelig lokal mitigationsmål er også meget varierende, hvilket fører til variation iRt.De specifikke resultater præsenteret her er baseret på simulaog antog ingen ændring i afhjælpning efter 1. januar.Den øgede overførbarhed af B.1.1.7-variantkrigentangerer streng implementering af folkesundhedsstrategier tilreducere transmissionen og mindske den potentielle påvirkning af B.1.1.7,køber kritisk tid for at øge vaccinationsdækningen.CDC'Smodelleringsdata viser, at universel brug af og øget compliance med afværgeforanstaltninger og vaccination er afgørende forreducere antallet af nye tilfælde og dødsfald væsentligt ikommende måneder.Yderligere strategisk test af personer udensymptomer på COVID-19, men som har øget risiko forinfektion med SARS-CoV-2, giver endnu en mulighed forbegrænse den løbende spredning.Samlet forbedret genomisk overvågninglanse kombineret med øget overholdelse af folkesundhedenafbødningsstrategier, herunder vaccination, fysisk afstandbrug af masker, håndhygiejne samt isolation og karantæne,vil være afgørende for at begrænse spredningen af ​​SARS-CoV-2 ogbeskyttelse af folkesundheden.

Anerkendelser

Medlemmer af Sequencing for Public Health EmergencyResponse, Epidemiology and Surveillance-konsortium;statslige og lokaleoffentlige sundhedslaboratorier;Sammenslutningen af ​​offentlige sundhedslaboratorier;CDC COVID-19 responsteam;Luftvejsvirus gren,Division of Viral Diseases, CDC.Committee of Medical Journal Editors formular til offentliggørelse af potentielleinteressekonflikt.Ingen potentielle interessekonflikter blev afsløret.

Referencer

1. Folkesundhed England.Undersøgelse af ny SARS-CoV-2-variant: bekymringsvariant 202012/01, teknisk orientering 3. London, Storbritannien: Public Health England;2020. 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, et al.Tilbagevendende fremkomst og transmission af en SARS-CoV-2 spike deletion ΔH69/V70.bioRxiv[Fortryk lagt online 14. januar 2021].https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.14.422555v4
3. Volz E, Mishra S, Chand M, et al.Overførsel af SARS-CoV-2 afstamning B.1.1.7 i England: indsigt fra sammenkobling af epidemiologiske og genetiske data.medRxiv [Fortryk udgivet online 4. januar 2021].https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.12.30.20249034v2
4. Honein MA, Christie A, Rose DA, et al.;CDC COVID-19 responsteam.Resumé af vejledning til folkesundhedsstrategier for at imødegå høje niveauer af samfundsoverførsel af SARS-CoV-2 og relaterede dødsfald, december 2020. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2020;69:1860–7.PMID:33301434 https://doi.org/10.15585/mmwr.
5. Volz E, Hill V, McCrone JT, et al.;COG-UK konsortium.Evaluering af virkningerne af SARS-CoV-2 spike mutation D614G på overførbarhed og patogenicitet.Cell 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.Sporing af ændringer i SARS-CoV-2-stigning: bevis på, at D614G øger smitteevnen af ​​COVID-19-virussen.Celle
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.Naturlige deletioner i SARS-CoV-2 spike glycoprotein driver antistofudslip.bioRxiv [Fortryk udgivet online 19. november 2020].https://www.biorxiv.org/content/
10.1101/2020.11.19.389916v18.Washington NL, White S, Schiabor KM, Cirulli ET, Bolze A, Lu JT.S genfrafaldsmønstre i SARS-CoV-2-tests tyder på spredning af H69del/V70del-mutationen i USA.medRxiv [Fortryk udgivet online 30. december 2020].https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.12.24.20248814v1
9. Weisblum Y, Schmidt F, Zhang F, et al.Undslip fra neutraliserende antistoffer med SARS-CoV-2 spike proteinvarianter.eLife 2020;9:e61312.PMID:33112236 https://doi.org/10.7554/eLife.61312
10. Greaney AJ, Loes AN, Crawford KHD, et al.Omfattende kortlægning af mutationer til SARS-CoV-2-receptorbindende domæne, der påvirker genkendelse af polyklonale humane serumantistoffer.bioRxiv [Fortryk lagt online 4. januar 2021].https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.31.425021v1


Indlægstid: 11-feb-2021