巴基斯坦SARS-CoV-2变异株基因组多样性研究：纳米孔测序揭示2021年疫情爆发期间VOCs的传播动态

本研究通过纳米孔测序技术对巴基斯坦1052例COVID-19样本进行全基因组分析，揭示了2021年第三、第四波疫情期间Alpha(B.1.1.7)和Delta(B.1.617.2)变异株的时空分布特征。研究发现Delta变异株AY.108谱系占全球病例34%，提示区域特异性进化。该研究为巴基斯坦公共卫生策略提供了重要基因组流行病学依据。

　　

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情持续演变过程中，变异株(Variants of Concern, VOCs)的出现显著改变了全球传播格局。作为人口第五大国，巴基斯坦在2021年经历了由Alpha和Delta变异株主导的第三、第四波疫情冲击，但此前缺乏系统性基因组监测数据。病毒刺突蛋白关键位点如D614G等突变的积累，可能影响传播力与免疫逃逸能力，亟需通过大规模基因组研究揭示变异株的进化动态。

韩国标准科学研究院(Korea Research Institute of Standards and Science, KRISS)联合巴基斯坦多家机构，采用牛津纳米孔GridION平台对1052例临床样本(2021年3-10月采集)进行全基因组测序。研究发现Alpha变异株在第三波疫情(3-6月)占主导(34%)，而Delta变异株在第四波(7-10月)迅速取代Alpha成为优势株(52%)。特别值得注意的是，Delta亚系AY.108在巴基斯坦的检出量占全球该谱系病例的34%，提示可能存在区域性进化特征。该研究发表于《Scientific Reports》，为发展中国家建立可扩展的基因组监测体系提供了范本。

关键技术方法包括：1)采用ARTIC Network V3引物组进行多重PCR扩增；2)使用牛津纳米孔GridION平台进行高通量测序；3)通过Nextclade和Pangolin流程进行谱系分型；4)整合873例巴基斯坦GISAID数据进行比较基因组分析。样本来源于伊斯兰堡、白沙瓦等地的公共卫生实验室，涵盖不同地理区域。

【Genomic epidemiology of the variants of concern in Pakistan】

研究发现Alpha(B.1.1.7)和Delta(B.1.617.2)分别为第三、第四波疫情主导变异株。Delta变异株在伊斯兰堡样本中占比达89%，而Alpha在白沙瓦样本中占62%。时空分析显示Delta变异株从5月开始持续占据主导地位，10月仍保持80%的流行率。

【Phylogenetic and mutational analyses】

系统发育分析揭示巴基斯坦毒株与印度、中国毒株的进化关联。突变谱分析显示AY.127谱系积累最多突变(达50个)，其中刺突蛋白D614G突变出现频率最高。其他高频突变包括C3037T、C14408T和C241T，这些突变可能增强病毒适应性。

【Temporal trends of SARS-CoV-2 variants】

时间动态分析捕捉到关键变异株更替节点：Alpha在3月占69%，到5月被Delta(59%)取代，8月Delta占比升至87%。4月短暂出现的Beta变异株(20H)提示可能存在独立输入事件。

讨论部分强调，本研究首次在巴基斯坦实现单次研究超过1000例样本的基因组测序，填补了资源有限地区变异株监测的技术空白。发现AY.108谱系的区域优势为后续靶向防控提供依据。尽管存在采样地理分布不均等技术限制，但研究证实纳米孔测序在发展中国家大规模监测中的可行性。持续基因组监测对预警新型变异株、指导疫苗策略至关重要，特别是在Delta变异株已证明比Alpha传播力高60%的背景下。该研究为理解SARS-CoV-2在人口密集地区的进化动力学提供了关键数据。