《Emerging Microbes & Infections》：Worldwide emergence of SARS-CoV-2 NB.1.8.1 sublineage with spike 420N and 478?T dual substitution
编辑推荐：
背景：在经历为期一年的静息期后，香港自2026年6月起SARS-CoV-2（严重急性呼吸综合征冠状病毒2）活动度迅速上升。研究人员旨在刻画驱动此次香港COVID-19（2019冠状病毒病）疫情的SARS-CoV-2基因组特征，并考察所鉴定的流行谱系在全球范围的
背景：在经历为期一年的静息期后，香港自2026年6月起SARS-CoV-2（严重急性呼吸综合征冠状病毒2）活动度迅速上升。研究人员旨在刻画驱动此次香港COVID-19（2019冠状病毒病）疫情的SARS-CoV-2基因组特征，并考察所鉴定的流行谱系在全球范围的播散情况。方法：研究人员对2025年1月至2026年7月期间于香港玛丽医院采集的存档呼吸道标本进行SARS-CoV-2全基因组测序。病毒谱系通过Nextclade进行判定。研究人员分析了截至2026年7月从GISAID（全球共享禽流感数据倡议组织）下载的全球SARS-CoV-2元数据，以追踪全球演化趋势。结果：在615株成功完成测序的毒株中，XDV（重组谱系）后代NB.1.8.1为优势谱系。2026年4月至7月间，NB.1.8.1后代占测序毒株的95.6%（108/113），以PQ.16.1.1为主（81.5%）。刺突蛋白替换420N与478T迅速出现。478T在2025年全年逐步上升，而420N于2026年4月出现，至2026年6—7月达到98.0%。携带420N-478T双重替换的毒株在不同NB.1.8.1谱系中独立产生，占该期间香港NB.1.8.1后代的94.4%（102/108）。在全球范围内，携带420N-478T双重替换的NB.1.8.1毒株流行率从2026年4月前的<1%上升至2026年7月中旬的50.7%，其中东南亚和澳大利亚的流行率最高。结论：2026年香港COVID-19疫情反弹由携带刺突蛋白420N与478T替换的NB.1.8.1后代所驱动。这些双重替换谱系的全球快速扩张凸显其竞争性生长优势，并强调持续开展全球基因组监测的必要性。
研究背景方面，SARS-CoV-2自2019年末出现以来持续演化出不同谱系并引发多轮感染波。香港首轮大规模疫情由Omicron变异株（主要为BA.2）于2022年初驱动，2022至2024年的后续疫情波分别以BA.5、BA.2.3.20、XBB、EG.5.1和JN.1为特征。2025至2026年SARS-CoV-2流行病学出现明显转变：与既往多个离散波不同，2025年春至秋呈现单一持续上升并在5月达峰，随后自2025年10月至2026年初春长期静息；然而2026年6月SARS-CoV-2活动度急剧上升，至2026年7月中旬，香港公共卫生化验服务处检测的呼吸道标本中10%呈SARS-CoV-2阳性。既往研究显示，位于受体结合域（RBD）的420N与478T替换可赋予免疫逃逸或影响与宿主受体血管紧张素转换酶2（ACE2）的结合，但驱动此次疫情反弹的谱系基因组特征及其全球播散情况尚不清楚，故研究人员开展本研究。
研究人员对2025年1月至2026年7月香港玛丽医院SARS-CoV-2逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）阳性存档呼吸道标本进行纵向基因组监测，并将本地序列与GISAID全球元数据结合分析，得出2026年香港疫情反弹由携带刺突蛋白420N-478T双重替换的NB.1.8.1后代驱动、该双重替换在不同谱系中独立产生的结论，提示其具有竞争性生长优势，并强调持续全球基因组监测的必要性。关键技术方法（不超过250字）：对2025年1月至2026年7月香港玛丽医院采集的SARS-CoV-2 RT-PCR阳性存档呼吸道标本（样本队列来源为单一医院）提取总核酸，采用Oxford Nanopore MinION平台及Midnight流程直接对呼吸道标本进行全病毒基因组测序，以MN908947.3为参考、经wf-artic流程（v1.0.0）生成共识序列并以IGV v2.17.2人工核验，测序深度≥20x覆盖≥85%基因组者判为测序成功；采用Nextclade（v3.21.2）判定谱系；下载2026年7月29日GISAID元数据（限“complete”“betacoronavirus”、直接来自人临床标本且未经体外传代者，排除采集日期不全、来源于香港、420与478位氨基酸均无法测序及NextClade Cli分析失败者）以Python脚本计算氨基酸出现情况及月度流行率，并按既往方法计算倍增时间；采用基于Starr等的NextClade方法进行ACE2结合的计算机模拟（in silico）分析。
研究结果如下。基因组监测（香港，2025年1月至2026年7月）：共对772株毒株测序，其中615株达到测序质量标准；NB.1.8.1（XDV后代）为该期间优势谱系，NB.1.8.1感染者中位年龄与非NB.1.8.1谱系感染者相近（72岁对68岁）。2026年4月19日至7月6日期间，NB.1.8.1后代占成功测序毒株的95.6%（108/113），其次为XFG后代（2.7%；3/113）和BA.3.2后代（1.8%；2/113）；NB.1.8.1后代中以PQ.16.1.1（2026年7月27日被世界卫生组织列为监测中变异株）及其后代SV.1和SV.2为主（81.5%；88/108），其次为PQ.2后代（16.7%；18/108）、PQ.10后代（RH.1）（0.9%；1/108）和PQ.17后代（RK.1）（0.9%；1/108）。谱系定义性氨基酸替换包括PQ.16.1的刺突蛋白D253G、N417T和D420N，以及PQ.16.1.1的K478T回复；420N亦为RK.1的谱系定义性替换，478T亦为PQ.2.1和PQ.17的谱系定义性替换。对420N和478T流行率的进一步分析显示，478T自2025年7月起超过全部毒株的10%，并于2025年8月达峰56.7%（17/30）；420N在2025年及2026年初未检出，于2026年4月首次检出，携带D420N替换的毒株比例从2026年4月的33.3%（2/6）迅速升至2026年6—7月的98.0%（97/99），且几乎所有携带420N的毒株同时携带478T；420N和/或478T仅存在于NB.1.8.1后代中，不见于XFG或BA.3.2后代。2026年4月至7月采集的毒株中，420N、478T及420N-478T双重替换分别见于97.2%（105/108）、97.2%（105/108）和94.4%（102/108）的NB.1.8.1后代。全球SARS-CoV-2序列分析：排除香港数据后，2026年全球420N-478T双重替换显著增加，其流行率从2025年的<1%升至2026年6月的36.3%和7月的50.7%；携带420N-478T双重替换毒株的倍增时间（1.21个月[95%置信区间：1.03–1.42]）短于仅携带478T替换的毒株（5.46个月[95%置信区间：4.87–6.16]）。2025年1月至2026年7月采集的携带420N-478T双重替换的SARS-CoV-2毒株中，97.5%（1272/1304）为NB.1.8.1后代；420N-478T在NB.1.8.1后代中的比例存在地区差异，在2026年GISAID上传至少50株序列的地区中，以新加坡最高（43.5%；741/1704），其次为泰国（34.6%；27/78）和台湾（32.3%；20/62）；亚洲以外以澳大利亚最高（10.2%；294/2879）。系统发育分析：对香港玛丽医院2025年1月至2026年7月全部NB.1.8.1毒株构建系统发育树，显示携带420N-478T双重替换的NB.1.8.1毒株在多个不同谱系中独立出现，而非源自单一共同祖先。ACE2结合的计算机模拟分析：以BA.2.86为基线，PQ.16-420D-478I、PQ.16-420D-I478T和PQ.16-D420N-I478T的ACE2结合亲和力分别为-2.25882、-2.2775和-2.31451 Δ-log10(KD)，提示420N-478T双重替换赋予略低的ACE2结合亲和力。
讨论部分总结：本基因组监测研究鉴定出2026年香港夏季COVID-19流行季中携带刺突蛋白420N-478T双重替换的NB.1.8.1后代的快速涌现；该双重替换在包括PQ.16.1.1、PQ.2.1.11和RK.1在内的多个遗传上分歧的NB.1.8.1亚系中独立出现，提示趋同进化；携带420N-478T替换的NB.1.8.1后代在全球亦大幅增加，尤以东南亚和澳大利亚为著。RBD内D420N替换的获得似乎是此次SARS-CoV-2反弹的关键分子决定因素：Witte等发现D420N替换在SARS-CoV-2 BA.2变异株经单克隆中和抗体传代过程中出现，携带D420N替换的合成病毒对1/2类或1/4类抗体的中和活性显著降低；Dadonaite等的深度突变扫描将D420N列为针对XBB时期接种疫苗并感染个体多克隆血清抗体的主要逃逸突变；He等近期发现，均以D420N为分支定义性替换的PQ.16.1.1和RK.1可逃逸部分1类单克隆抗体；值得注意的是，D420N的影响具有毒株依赖性，其影响C3095（一种1/2类单克隆抗体）对BA.1或BA.2的中和活性，但对 ancestral 株无此影响。几乎所有携带刺突蛋白420N的毒株同时携带478T；T478K替换是Delta变异株的标志，而初始NB.1.8.1毒株携带478I；既往研究显示478位残基的不同替换可影响ACE2结合，T478K增强结合而T478I不显著影响结合；仅携带478T的毒株自2025年7月起快速增加至约50%，但未在2025年进一步扩张，而NB.1.8.1的扩张仅发生于2026年478T伴随420N出现之时，提示420N-478T双重替换较单一478T替换具有传播或感染人类的优势；计算机模拟结果显示420N-478T双重替换对ACE2受体的结合亲和力略低，这与近期一项采用假病毒结合试验显示PQ.16.1.1对ACE2受体结合亲和力低于NB.1.8.1的研究一致；尚需进一步研究确认420N-478T双重替换是否导致ACE2结合亲和力改变，以及该改变是否影响病毒适应性和人际传播。研究局限性包括：仅纳入医院患者临床标本，轻症病例谱系被排除；仅纳入单一医院标本，可能无法代表全城；各国或地区上传GISAID序列数量差异较大，序列较少地区变异株流行率估计欠准确，且全球流行率估计可能受序列数量较多地区的不成比例影响。研究结论翻译：总之，2026年香港COVID-19疫情反弹以在不同谱系中独立产生的携带420N-478T双重替换的NB.1.8.1后代为主；尽管携带420N-478T替换的毒株传播迅速，目前尚无流行病学证据提示这些毒株导致更严重疾病；尚需进一步研究确定该双重替换相对于单一替换毒株的竞争性优势机制，尤其是在免疫逃逸和受体结合方面。
