• facebook
  • linkedin
  • youtube

Fremvekst av SARS-CoV-2 B.1.1.7 Avstamning

USA, 29. desember 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

15. januar 2021 ble denne rapporten lagt ut som en MMWRTidlig utgivelse på MMWR-nettstedet (https://www.cdc.gov/mmwr).

14. desember 2020 rapporterte Storbritanniaen SARS-CoV-2-variant av bekymring (VOC), avstamning B.1.1.7,også referert til som VOC 202012/01 eller 20I/501Y.V1.*B.1.1.7-varianten anslås å ha dukket opp i september2020 og har raskt blitt den dominerende sirkulerendeSARS-CoV-2-variant i England (1).B.1.1.7 har værtoppdaget i over 30 land, inkludert USA.Somav 13. januar 2021 har omtrent 76 tilfeller av B.1.1.7blitt oppdaget i 12 amerikanske stater.Flere bevislinjerindikerer at B.1.1.7 overføres mer effektivt enn det erandre SARS-CoV-2-varianter (13).Den modellerte banen tildenne varianten i USA viser rask vekst tidlig i 2021,blir den dominerende varianten i mars.ØktSARS-CoV-2-overføring kan true anstrengt helsevesenressurser, krever utvidet og mer streng implementeringav folkehelsestrategier (4), og øke prosentandelen avbefolkningsimmunitet som kreves for pandemikontroll.Tartiltak for å redusere overføring nå kan redusere potensialetvirkningen av B.1.1.7 og gi kritisk tid til å øke vaksinensjonsdekning.Samlet forbedret genomisk overvåkingkombinert med fortsatt etterlevelse av effektiv offentlighethelsetiltak, inkludert vaksinasjon, fysisk distansering,bruk av masker, håndhygiene, og isolasjon og karantene, vilvære avgjørende for å begrense spredningen av SARS-CoV-2, virusetsom forårsaker koronavirussykdom 2019 (COVID-19).Strategisktesting av personer uten symptomer, men med høyere risiko forinfeksjon, for eksempel de som er utsatt for SARS-CoV-2 eller som harhyppig uunngåelig kontakt med publikum, gir en annenmulighet til å begrense pågående spredning.

Global genomisk overvåking og rask deling med åpen kildekodeing av virale genomsekvenser har lettet nesten sanntiddeteksjon, sammenligning og sporing av utviklende SARS-CoV-2varianter som kan informere folkehelsearbeid for å kontrollerepandemi.Mens noen mutasjoner i det virale genometdukke opp og deretter trekke seg tilbake, kan andre gi en selektiv advanta til varianten, inkludert forbedret overførbarhet, slik aten slik variant kan raskt dominere andre sirkulerende varianter.

Tidlig i pandemien inneholder varianter av SARS-CoV-2D614G-mutasjonen i spike (S)-proteinet som økerreseptorbindende aviditet ble raskt dominerende hos mangegeografiske regioner (5,6).På senhøsten 2020 rapporterte flere land å oppdageSARS-CoV-2-varianter som sprer seg mer effektivt.I tilleggtil B.1.1.7-varianten inkluderer bemerkelsesverdige varianter B.1.351avstamning først oppdaget i Sør-Afrika og nylig identifisertB.1.1.28 subclade (omdøpt"S.1) oppdaget hos fire reisendefra Brasil under rutinemessig screening på Haneda (Tokyo)flyplassen.§ Disse variantene bærer en konstellasjon av genetisk mutasjoner, inkludert i det S-proteinreseptorbindende domenet,som er avgjørende for binding til vertscellen angiotensin-konvertere enzym-2 (ACE-2) reseptor for å lette virusinngang.Bevis tyder på at andre mutasjoner finnes i dissevarianter kan gi ikke bare økt overføringsevne, menkan også påvirke ytelsen til noe diagnostisk sanntidomvendt transkripsjonpolymerasekjedereaksjon (RT-PCR)analyserog redusere mottakelighet for nøytraliserende antistoffer(2,3,510).En fersk saksrapport dokumenterte det første tilfellet avSARS-CoV-2-reinfeksjon i Brasil med en SARS-CoV-2-variantsom inneholdt E484K-mutasjonen,** som har blitt vistå redusere nøytralisering av rekonvalesent sera og monoklonaleantistoffer (9,10).

Denne rapporten fokuserer på fremveksten av B.1.1.7-varianteni USA.Fra 12. januar 2021 var verkenB.1.351 eller P.1-variantene er påvist iForente stater.For informasjon om nye SARS-CoV-2varianter av bekymring, har CDC en nettside dedikert tilgi informasjon om nye SARS-CoV-2-varianter.††

 B.1.1.7 avstamning (20I/501Y.V1)

B.1.1.7-varianten bærer en mutasjon i S-proteinet(N501Y) som påvirker konformasjonen av reseptorbindingdomene.Denne varianten har 13 andre B.1.1.7 avstamningsdefinerende mutasjoner (tabell), hvorav flere er i S-proteinet,inkludert en sletting på posisjon 69 og 70 (del6970) detutviklet seg spontant i andre SARS-CoV-2-varianter og erantatt å øke overførbarheten (2,7).Slettingenved posisjon 69 og 70 forårsaker S-gen-målsvikt (SGTF)i minst én RT-PCRbasert diagnostisk analyse (dvs. medThermoFisher Taq Path COVID-19-analyse, B.1.1.7 varimaur og andre varianter med del6970 produsere en negativresultat for S-genmål og et positivt resultat for de to andremål);SGTF har fungert som fullmektig i Storbritanniafor å identifisere B.1.1.7 tilfeller (1).Flere bevis indikerer at B.1.1.7 er mereffektivt overført sammenlignet med andre SARS-CoV-2varianter som sirkulerer i Storbritannia.Storbritannias regioner meden høyere andel av B.1.1.7-sekvenser hadde raskere epidemivekst enn andre områder, økte diagnosene med SGTFraskere enn ikke-SGTF-diagnoser i de samme områdene, og ahøyere andel av kontakter ble infisert av indekspasientermed B.1.1.7 infeksjoner enn av indekspasienter infisert medandre varianter (1,3).Variant B.1.1.7 har potensial til å øke den amerikanske panoreringendemisk bane i de kommende månedene.For å illustrere denne effekten,en enkel avdelingsmodell med to varianter ble utviklet.Den nåværende amerikanske prevalensen av B.1.1.7 blant alle sirkulerendevirus er ukjent, men antas å være <0,5 % basert påbegrenset antall tilfeller oppdaget og SGTF-data (8).Tilmodellen inkluderte innledende antakelser en B.1.1.7-prevalenspå 0,5 % blant alle infeksjoner, SARS-CoV-2-immunitet fratidligere infeksjon på 10 %30 %, en tidsvarierende reproduktivtall (R t ) på 1,1 (redusert, men økende overføring)eller 0,9 (avtagende overføring) for nåværende varianter, og er rapportert forekomst på 60 tilfeller per 100 000 personer per dag på1. januar 2021. Disse forutsetningene representerer ikke nøyaktigethvert enkelt sted i USA, men snarere indikerer en generalisering avforhold som er vanlige over hele landet.Endringen i R t overtid som følge av ervervet immunitet og økende prevaLens av B.1.1.7, ble modellert, med B.1.1.7 R t antattå være en konstant 1,5 ganger R t for strømvarianter, basert påinnledende estimater fra Storbritannia (1,3).Deretter ble den potensielle effekten av vaksinasjon modellertforutsatt at det ble gitt 1 million vaksinedoser prdag som begynner 1. januar 2021, og at 95 % immunitetble oppnådd 14 dager etter mottak av 2 doser.Nærmere bestemt,immunitet mot infeksjon med enten nåværende varianter ellerB.1.1.7 variant ble antatt, selv om effektiviteten ogvarigheten av beskyttelsen mot infeksjon er fortsatt usikker,fordi disse ikke var det primære endepunktet i kliniske studierfor startvaksiner.I denne modellen er B.1.1.7-prevalensen i utgangspunktet lav, men likevel pgaden er mer overførbar enn dagens varianter, viser denrask vekst tidlig i 2021, og ble den dominerende variantenmaur i mars (Figur 1).Om overføring av strømvarianter øker (initial R t = 1,1) eller sakte avtagende(initiell R t = 0,9) i januar driver B.1.1.7 en betydelig endringi overføringsbanen og en ny fase av eksponentiellvekst.Med vaksinasjon som beskytter mot infeksjon, kan dentidlige epidemiske baner endres ikke og B.1.1.7 sprer segforekommer fortsatt (Figur 2).Etter B.1.1.7 blir imidlertiddominerende variant, ble overføringen betydelig redusert.Effekten av vaksinasjon på å redusere overføring i nærområdetsikt var størst i scenariet der overføring varallerede synkende (initiell Rt = 0,9) (Figur 2).Tidlig innsats somkan begrense spredningen av B.1.1.7-varianten, som universal ogøkt overholdelse av folkehelsereduserende strategier,vil gi mer tid til pågående vaksinasjon for å oppnå høyereimmunitet på befolkningsnivå.

Diskusjon

Foreløpig er det ingen kjent forskjell i kliniske utfallassosiert med de beskrevne SARS-CoV-2-variantene;derimot,en høyere overføringshastighet vil føre til at flere tilfeller økerantall personer totalt sett som trenger klinisk behandling, eksacerå takle byrden på et allerede anstrengt helsevesen,og resulterer i flere dødsfall.Fortsatt genomisk overvåkingå identifisere B.1.1.7 tilfeller, samt fremveksten av andrevarianter av bekymring i USA, er viktig forCOVID-19 folkehelserespons.Mens SGTF-resultatenekan bidra til å identifisere potensielle B.1.1.7 tilfeller som kan bekreftesved å sekvensere, identifisere prioriterte varianter som ikke visesSGTF er utelukkende avhengig av sekvensbasert overvåking.

 

 

 

Variantbetegnelse

Første identifikasjon  

Karakteristiske mutasjoner

(protein: mutasjon)

Antall aktuelle rekkefølgebekreftede saker Antall av

land med

sekvenser

plassering Dato forente stater Verdensomspennende  
B.1.1.7 (20I/501Y.V1) Storbritannia 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) Sør-Afrika oktober 2020 ORF1ab: K1655N

E: P71L

N: T205I

S:K417N, E484K, N501Y, D614G,

A701V

0 415 13

 

P.1 (20J/501Y.V3 Brasil 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 = sletting;E = konvoluttprotein;N = nukleokapsidprotein;ORF = åpen leseramme;S = piggprotein.

Erfaringen i Storbritannia og B.1.1.7-modellenepresentert i denne rapporten illustrerer effekten en mer smittsomvariant kan ha på antall tilfeller i en populasjon.Deøkt overførbarhet av denne varianten krever en enda merstreng kombinert implementering av vaksinasjon og mitigasjonstiltak (f.eks. distansering, maskering og håndhygiene)for å kontrollere spredningen av SARS-CoV-2.Disse tiltakene vil væremer effektive hvis de settes i gang før heller enn senerefor å bremse den første spredningen av B.1.1.7-varianten.Innsats for åforberede helsevesenet for ytterligere økninger i tilfeller erberettiget.Økt overførbarhet betyr også at høyerevaksinasjonsdekning enn forventet må oppnåsoppnå samme nivå av sykdomskontroll for å beskytte publikumsammenlignet med mindre overførbare varianter.I samarbeid med akademisk, industri, stat, territorial,stamme- og lokale partnere, CDC og andre føderale byråerkoordinerer og forbedrer genomisk overvåking ogviruskarakteriseringsinnsats over hele USA.CDCkoordinerer USAs sekvenseringsarbeid gjennom SARS-CoV-2Sekvensering for folkehelseberedskap,Epidemiologi og overvåking (SPHERES)§§konsortium,som inkluderer omtrent 170 deltakende institusjoner og fremmer åpen datadeling for å lette bruken av SARS-CoV-2sekvensdata.For å spore SARS-CoV-2 viral utvikling, er CDCimplementere mangefasettert genomisk overvåking for å forståde epidemiologiske, immunologiske og evolusjonære prosessenesom former virale fylogenier (fylodynamikk);veilede utbruddetundersøkelser;og lette deteksjon og karakteriseringsjon av mulige reinfeksjoner, vaksinegjennombruddstilfeller ognye virale varianter.I november 2020 etablerte CDCdet nasjonale SARS-CoV-2 Strain Surveillance-programmet (NS3).å forbedre representativiteten til innenlandsk SARS-CoV-2sekvenser.Programmet samarbeider med 64 amerikanske publikumhelselaboratorier for å støtte et genomisk overvåkingssystem;NS3 bygger også en samling av SARS-CoV-2-prøver and-sekvenser for å støtte folkehelserespons og vitenskapeligforskning for å evaluere effekten av aktuelle mutasjoner påeksisterende anbefalte medisinske mottiltak.CDC harogså kontrakt med flere store kommersielle kliniske laboratories for raskt å sekvensere titusenvis av SARS-CoV-2positive prøver hver måned og har finansiert syv akademikereinstitusjoner for å utføre genomisk overvåking i partnerskapmed offentlige helseinstanser, og dermed øke betydeligtilgjengeligheten av rettidig genomisk overvåkingsdata fra hele verdende forente stater.I tillegg til disse nasjonale initiativene,mange statlige og lokale folkehelsebyråer sekvenserer

FIGUR 1. Simulerte kasusforekomstbaner* for gjeldende SARS-CoV-2-varianter og B.1.1.7-varianten,forutsatt ingen fellesvaksinasjonog enten initial Rt = 1,1 (A) eller initial Rt = 0,9 (B) for gjeldende varianterUSA, januarapril 2021

 

Figur 1
figur 2
forkortelser
Figur 1

SARS-CoV-2 for å bedre forstå lokal epidemiologi ogstøtte folkehelsens respons på pandemien.Funnene i denne rapporten er underlagt minst tre grensertasjoner.For det første størrelsen på økningen i transmissibili USA sammenlignet med det som er observert iStorbritannia er fortsatt uklart.For det andre, utbredelsen avB.1.1.7 i USA er også ukjent på dette tidspunktet, menpåvisning av varianter og estimering av prevalens vil bli bedremed økt amerikansk overvåkingsinnsats.Til slutt, lokal mitigasjonsmålene er også svært varierende, noe som fører til variasjon iRt.De spesifikke resultatene som presenteres her er basert på simulaog antok ingen endring i avbøtende tiltak utover 1. januar.Den økte overførbarheten til B.1.1.7-variantkrigenrant streng implementering av folkehelsestrategier tilredusere overføring og redusere den potensielle effekten av B.1.1.7,kjøpe kritisk tid for å øke vaksinasjonsdekningen.CDC'Smodelleringsdata viser at universell bruk av og økt complianse med avbøtende tiltak og vaksinasjon er avgjørende forredusere antallet nye tilfeller og dødsfall betydelig ikommende måneder.Videre strategisk testing av personer utensymptomer på COVID-19, men som har økt risiko forinfeksjon med SARS-CoV-2, gir en annen mulighet tilbegrense pågående spredning.Samlet forbedret genomisk overvåkinglanse kombinert med økt etterlevelse av folkehelseavbøtende strategier, inkludert vaksinasjon, fysisk avstandbruk av masker, håndhygiene og isolasjon og karantene,vil være avgjørende for å begrense spredningen av SARS-CoV-2 ogbeskytte folkehelsen.

Anerkjennelser

Medlemmer av Sequencing for Public Health EmergencyResponse, Epidemiology and Surveillance-konsortium;statlige og lokaleoffentlige helselaboratorier;Foreningen av folkehelselaboratorier;CDC COVID-19 responsteam;Luftveisvirus gren,Division of Viral Diseases, CDC.Committee of Medical Journal Editors-skjema for avsløring av potensielleinteressekonflikter.Ingen potensielle interessekonflikter ble avslørt.

Referanser

1. Folkehelse England.Undersøkelse av ny SARS-CoV-2-variant: bekymringsvariant 202012/01, teknisk orientering 3. London, Storbritannia: 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.Gjentakende oppkomst og overføring av en SARS-CoV-2 spike-sletting ΔH69/V70.bioRxiv[Fortrykk lagt ut på nettet 14. januar 2021].https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.14.422555v4
3. Volz E, Mishra S, Chand M, et al.Overføring av SARS-CoV-2 avstamning B.1.1.7 i England: innsikt fra kobling av epidemiologiske og genetiske data.medRxiv [Fortrykk lagt ut på nettet 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.Sammendrag av veiledning for folkehelsestrategier for å adressere høye nivåer av overføring av SARS-CoV-2 og relaterte dødsfall i samfunnet, desember 2020. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2020;69:1860–7.PMID:33301434 https://doi.org/10.15585/949e.mm/mmwr
5. Volz E, Hill V, McCrone JT, et al.;COG-UK Consortium.Evaluering av effekten av SARS-CoV-2 spikemutasjon D614G på overførbarhet og patogenisitet.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 av endringer i SARS-CoV-2-spike: bevis på at D614G øker smitteevnen til COVID-19-viruset.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 slettinger i SARS-CoV-2 spike glykoprotein driver antistoffutslipp.bioRxiv [Fortrykk lagt ut på nettet 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 genfrafallsmønstre i SARS-CoV-2-tester antyder spredning av H69del/V70del-mutasjonen i USA.medRxiv [Fortrykk lagt ut på nettet 30. desember 2020].https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.12.24.20248814v1
9. Weisblum Y, Schmidt F, Zhang F, et al.Røm fra nøytraliserende 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 kartlegging av mutasjoner til SARS-CoV-2-reseptorbindende domene som påvirker gjenkjennelse av polyklonale humane serumantistoffer.bioRxiv [Fortrykk lagt ut på nettet 4. januar 2021].https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.31.425021v1


Innleggstid: 11. februar 2021