Orthrus(CH.1.1)
1、关键突变
CH.1.1 在亲本 BA.2.75 的基础上额外积累了 4 个 RBD 关键替换,其中 S:L452R 是其谱系定义突变——同一个突变曾在 Delta 和 BA.4/BA.5 中出现。下表列出 CH.1.1 相对于 Wuhan-Hu-1 参考株的核心 Spike 蛋白变化。
| 基因 | 突变 | 类型 | 功能影响 |
|---|---|---|---|
| S | R346T | 错义突变(RBD) | 增强中和抗体逃逸,降低部分 Class 3 单抗结合 |
| S | K444T | 错义突变(RBD) | 削弱中和抗体识别,与 R346T 协同增强免疫逃逸 |
| S | L452R | 错义突变(RBD) | 谱系定义突变;增加 ACE2 结合亲和力与膜融合效率,与 Delta/BA.4/BA.5 共享 |
| S | F486S | 错义突变(RBD) | 降低 ACE2 结合亲和力,但增强抗体逃逸;与 XBB 谱系 F486S 趋同 |
| S | D1199N | 回复突变(S2 亚基) | 降低细胞融合活性(fusogenicity),可能减弱致病力 |
除上述位点外,CH.1.1 还继承了 BA.2.75 的全部 RBD 背景突变:G339H、S371F、S373P、S375F、T376A、D405N、R408S、K417N、N440K、G446S、N460K、S477N、T478K、E484A、Q498R、N501Y、Y505H。RBD 区域共计 21 个氨基酸替换。
2、命名由来
CH.1.1 的 Pango 全路径是 BA.2.75.3.4.1.1.1.1。一步一步拆开:Omicron(BA.1)→ BA.2 → BA.2.75(Centaurus)→ BA.2.75.3 → BM.4 → BM.4.1 → BM.4.1.1 → CH.1 → CH.1.1。直接亲本是 CH.1,后者通过携带 K444T 获取了额外的免疫逃逸能力。CH.1.1 在 CH.1 的基础上再获得 L452R,从而拥有了自己的谱系编号。
2023 年 1 月,社交媒体上开始流行用希腊神话怪物命名新变异株,CH.1.1 被赋予了「Orthrus」的绰号——俄耳托斯是希腊神话中的双头犬,刻耳柏洛斯(Cerberus,即 BQ.1.1)的兄弟。这个命名一直沿用至学术文献中。2023 年 8 月,Nextstrain 将其正式指定为独立分支 23C,父分支为 22D(BA.2.75)。
CH.1.1 与亲本 CH.1 的核心区别就是 L452R。多了这一个突变,让它从「BA.2.75 家族的又一个分支」变成了值得警惕的监测对象——因为 L452R 在 Delta 时代就已被证明同时增强传播力和致病性。
3、特征解读
CH.1.1 最值得关注的特征是它把 BA.2.75 的免疫逃逸底子与 Delta 标志性突变 L452R 缝合到了一起。结果就是:对既往感染和疫苗接种诱导的中和抗体表现出极强的抵抗。
Ju 等人 2023 年在《National Science Review》上报告,CH.1.1 对 BA.4/BA.5 突破感染恢复期血清的中和抵抗显著优于 XBB.1 和 XBB.1.5。Qu 等人在《Cell Reports》中的数据显示,CH.1.1 对二价疫苗(WA1/BA.5)接种者血清的中和滴度下降幅度超过 XBB.1.5。换句话说,在免疫逃逸这条赛道上,Orthrus 曾经短暂地跑赢了 Kraken。
但 CH.1.1 有一个软肋:ACE2 结合效率。同源建模分析表明,F486S 可能削弱了 RBD 与 ACE2 的亲和力,这在一部分程度上抵消了 L452R 带来的结合增益。Bazzani 等人的结构分析也发现 CH.1.1 的静电表面电势比祖先株更偏正电,可能影响受体结合动力学。
与同期流行的 XBB 谱系相比,CH.1.1 属于 BA.2 家族而非重组体,这决定了它的抗原性不同。两者的核心突变组合有交叉(都携带 F486S),但对不同抗体类别的逃逸谱有所分化。最终,XBB.1.5 凭借更强的 ACE2 结合和更优的整体适应性胜出,CH.1.1 在全球竞争中逐渐退场。但它在 2023 年第一季度对大洋洲和欧洲部分地区的影响不容忽视。
4、全球分布
截至 2023 年 2 月初,GISAID 共收录约 23,000 条 CH.1.1 序列。欧洲是最大的序列贡献方,占比约 64%。以下是主要地区的检出概况(数据时间:2023 年 1-2 月)。
| 地区/国家 | 序列数(约) | 当地占比 | 趋势 |
|---|---|---|---|
| 英国 | 3,176 | 约 23% | 快速增长,增长优势约 35% |
| 新西兰 | 2,049 | 约 25-35% | 快速增长,增长优势约 45% |
| 欧洲整体 | 16,465 | 12.3%(WHO 欧洲区 2023年2月) | 仅次于 BQ.1.1 和 BQ.1 |
| 美国 | — | 约 1.6% | 增长优势约 28%,缓慢爬升 |
| 澳大利亚 | 996 | 约 6-10% | 波动性增长 |
| 冰岛 | — | — | 增长优势约 53%,所有报告国家中最高 |
| 亚洲 | 约 3,338 | — | 占全球 CH.1.1 序列的约 14% |
| 大洋洲 | 约 2,782 | — | 占全球 CH.1.1 序列的约 12% |
| 北美 | 约 2,040 | — | 占全球 CH.1.1 序列的约 9% |
序列数从 2023 年 1 月 21 日的约 13,000 增长到 2 月 6 日的约 23,000,两周内近乎翻倍。不过随着 XBB.1.5 在全球范围确立主导地位,CH.1.1 的占比在 2023 年第二季度开始持续下降。ECDC 于 2023 年 10 月将其从监测名单中撤除。
5、传播力评估
相对增长优势:CoV-Spectrum 平台估算 CH.1.1 的全球增长优势约为 32%(95% CI 32-33%),意味着它的有效繁殖数 Re 比同期主流变异株高出约三分之一。不同国家的估算有所差异:冰岛最高(53%),新西兰次之(45%),英国 35%,美国 28%,澳大利亚约 30%。
免疫逃逸能力:多项独立研究一致显示 CH.1.1 具有极强的血清中和逃逸。Ju 等报道,BA.4/BA.5 突破感染者的恢复期血清对 CH.1.1 的中和 GMT 较 WT(D614G)下降超过 30 倍,且显著低于对 XBB.1 和 XBB.1.5 的中和效价。Qu 等的数据表明,接种二价 mRNA 疫苗(WA1/BA.5)后的血清对 CH.1.1 的中和滴度比对 BA.5 下降 10-20 倍。Cao 团队在 2023 年的研究也确认,R346T + K444T + L452R + F486S 的四联组合构成了极强的免疫逃逸模块。
临床严重性:目前没有证据表明 CH.1.1 导致的疾病严重程度高于同期其他 Omicron 亚分支。UKHSA 技术简报第 50 期(2023 年 2 月)报告,基于急诊就诊数据的初步病例对照分析显示,CH.1.1 的住院风险与 BQ.1 相当(OR 0.96,95% CI 0.83-1.12)。没有观察到重症或死亡风险的异常升高信号。不过这些分析基于较低的测序覆盖率和住院病例数,不确定性较大。
参考文献
- Bazzani L, Imperia E, Scarpa F, et al. SARS-CoV CH.1.1 Variant: Genomic and Structural Insight. Infectious Disease Reports. 2023;15(3):292-298. DOI: 10.3390/idr15030029
- Al Qurashi YMA, Abdulhakim JA, Alkhalil SS, et al. Molecular Epidemiology of Omicron CH.1.1 Lineage: Genomic and Phenotypic Data Perspective. Cureus. 2024;16(2):e53496. DOI: 10.7759/cureus.53496
- Ju B, Guo H, Wang M, et al. Striking Antibody Evasion of SARS-CoV-2 Omicron Sub-lineages BQ.1.1, XBB.1 and CH.1.1. National Science Review. 2023;10(8):nwad148. DOI: 10.1093/nsr/nwad148
