Epsilon（B.1.427 / B.1.429）

前VOI 发布时间：2026-07-25 | 更新时间：2026-07-25

谱系定义：Epsilon（B.1.427 / B.1.429）是 SARS-CoV-2 早期演化阶段在美国加利福尼亚州本土涌现的首个引发全球关注的变异株，2021 年 3 月被 WHO 列为"需要留意的变异株"（VOI），同年 7 月因全球流行率持续下降被降级为"前 VOI"。它以刺突蛋白 RBD 区的 L452R 和 NTD 区的 W152C 为核心突变，分别贡献了 ACE2 亲和力增强与 NTD 超位点抗体逃逸。D614G 突变在该谱系中继续保留。在加利福尼亚州，它仅用约 4 个月就从零星检出发展到占比过半，展现了约 20% 的相对传播优势，但由于缺乏 N501Y 等更高传染性驱动突变，最终被 Alpha（B.1.1.7）全面取代。Epsilon 的意义不在于它自身走得多远，而在于 L452R 这个位点后来在 Delta 和多个 Omicron 子系中反复独立出现，成为 SARS-CoV-2 趋同演化史上最重要的热点之一。

1、关键突变

Epsilon 谱系（含 B.1.427 与 B.1.429 两条分支）共享 6 个定义性氨基酸突变，分布于 ORF1a、ORF1b 和刺突蛋白（S）三个区域。其中 L452R 位于 RBD 内部，是整个谱系最具功能决定性的位点。

基因	突变	类型	功能影响
ORF1a	I4205V	错义突变	位于 NSP8 辅助蛋白，功能影响尚不明确，未观察到与复制效率的直接关联
ORF1b	D1183Y	错义突变	位于 NSP12（RNA 依赖的 RNA 聚合酶），可能对复制保真度产生微弱影响
S	S13I	错义突变	位于刺突蛋白信号肽区域，可能影响 S 蛋白的翻译后加工与膜定位
S	W152C	错义突变	位于 N 端结构域（NTD），色氨酸→半胱氨酸的替换改变局部二硫键格局，直接导致 NTD 靶向中和抗体的结合丧失
S	L452R	错义突变	位于受体结合域（RBD），亮氨酸→精氨酸替换增强与 ACE2 受体的静电互补，提升结合亲和力；同时削弱多种 RBD 靶向单克隆抗体的中和效力
S	D614G	错义突变	位于 SD1 区，已在亲本 B.1 谱系中固定，增强 S 蛋白的开放构象偏好，提升整体传染性

2、命名由来

Epsilon 是 WHO 于 2021 年 5 月 31 日启用的希腊字母标签体系中的第五个字母（ε）。它涵盖 Pango 系统下的两个并列谱系：B.1.427 和 B.1.429。两者在系统发育树上形成姐妹分支，共享同一套定义性突变，因此被合并为一个公共卫生标签。

这两个谱系均从亲本 B.1（即已携带 D614G 的早期全球主导谱系）直接演化而来，并非相互派生关系。在学术文献中，它们更早被称为 CAL.20C——由 Cedars-Sinai 医学中心在 2021 年 1 月首次公开描述时命名，意指"2020 年在加州发现的 Nextstrain 20C 分支变异株"。在 Nextstrain 分类中属于 21C，GISAID 归类为 GH/452R.V1。

与亲本 B.1 的区别：B.1.427/B.1.429 额外获得 5 个定义性突变（ORF1a:I4205V、ORF1b:D1183Y、S:S13I、S:W152C、S:L452R），其中刺突蛋白上的 L452R 和 W152C 是赋予该谱系生物学优势的关键驱动突变。两条分支之间的差异极小，主要在非编码区和同义突变上有所区分。

3、特征解读

Epsilon 最核心的标签是 L452R。这个突变位于 RBD 内部，直接参与 ACE2 受体的结合界面。精氨酸（R）取代亮氨酸（L）后，带正电的长侧链与 ACE2 表面负电残基形成更强的静电互补，使病毒粒子更容易"抓住"宿主细胞。结构生物学研究显示，L452R 使刺突蛋白对 ACE2 的亲和力提升了温和但可测量的幅度。

它为什么值得关注？三点就够了。第一，L452R 是 SARS-CoV-2 演化史上最早被鉴定为兼具"传染性增强 + 抗体逃逸"双重功能的 RBD 突变之一，后来在 Delta（L452R）、Omicron 子系（L452R/Q/M/W）中反复独立出现，被证明是趋同演化的热点位点。第二，W152C 突变位于 NTD 的"超位点"（supersite）区域，直接破坏了 NTD 靶向中和抗体的结合表位，McCallum 等人的研究显示测试的 10 种 NTD 靶向单克隆抗体全部对 Epsilon 完全失效（10/10）。第三，Epsilon 是美国西部首个引发全国性关注的"本土变异株"，它的崛起、称霸加州、再到被 Alpha 淘汰的完整过程，为后续各国追踪本土变异提供了教科书式的监测范本。

与同期其他 VOI/VOC 的差异：相比 Alpha（B.1.1.7），Epsilon 缺乏 N501Y——后者是 Alpha 传染性大幅提升的关键驱动。相比 Beta 和 Gamma，Epsilon 没有 E484K，因此对免疫血清的逃逸幅度相对温和（2-6.7 倍 vs Beta 的 10+ 倍）。但它携带的 L452R + W152C 组合是独家的，这使它在 RBD 和 NTD 两个抗体靶区同时获得了逃逸能力。

4、全球分布

Epsilon 的全球分布高度集中于美国本土，尤其是加利福尼亚州。截至 2021 年 7 月，GISAID 共收录 51,966 条序列，覆盖 46 个国家和地区。其中美国独占 50,723 条（97.6%），其他国家的检出均呈零星输入状态，始终未能建立持续的本地传播链。

地区	序列数	占比	趋势
美国	50,723	97.6%	2020年11月快速攀升，2021年1月达峰（加州占比超50%），此后被Alpha逐步取代，2021年6月后几乎消失
墨西哥	495	1.0%	零星检出，峰值在2021年5-6月
加拿大	385	0.7%	主要来自与加州接壤的不列颠哥伦比亚省，2021年5月后消失
韩国	119	0.2%	均为境外输入关联，未引起社区传播
阿鲁巴	57	0.1%	加勒比海岛，推测经美国游客输入
丹麦	37	0.07%	散发性输入，2021年3月后无新增
其他40国	150	0.3%	分布零散，涵盖欧洲、南美、东亚、大洋洲，无一建立持续传播

CoV-Spectrum 统计的 B.1.427 单支序列总数约为 60,000 条。因此合并 B.1.427 与 B.1.429 后，全球序列总数估算在 60,000–65,000 之间。

5、传播力评估

相对增长优势：Deng 等人在 Cell 发表的加州多县联合研究中，通过对 2,172 份鼻咽拭子样本的全基因组测序，估算 B.1.427/B.1.429 相对于本地流行野毒株的传播力优势为 18.6%–24%。该谱系在加州的检出频率从 2020 年 9 月的接近 0% 升至 2021 年 1 月底的超过 50%，用时仅约 4 个月。同一研究还测得感染者的病毒载量（以 Ct 值衡量）提高约 2 倍，意味着上呼吸道排毒量更高。

免疫逃逸能力：中和试验给出了清晰的分层结果。接种两剂 mRNA 疫苗（Pfizer-BioNTech 或 Moderna）的血清对 Epsilon 的中和滴度下降约 2.0 倍——属于中度减弱。但自然感染康复者的血清中和滴度下降幅度更大，为 4.0–6.7 倍。McCallum 等人在 Science 发表的冷冻电镜与功能实验中进一步发现，靶向 NTD 超位点的中和抗体几乎完全丧失了对 Epsilon 的结合能力，这与 W152C 突变造成的局部构象扭曲直接相关。靶向 RBD 的抗体中，14/34（约41%）的中和活性被 L452R 严重削弱或消除。

临床严重性：Carroll 等人在 Syrian 仓鼠模型中发现，B.1.427 和 B.1.429 感染导致的体重下降显著大于祖先 B.1（614G），且肺组织病理损伤在早期和晚期均更严重，B.1.429 的致病性尤为突出。人群中尚缺乏大规模临床严重性对比数据，但仓鼠模型的发现提示该谱系在毒力上可能略高于祖先株。Epsilon 最终未能成为全球主导变体的原因并非自身不够"强"，而是面对传染性更高的 Alpha（B.1.1.7）时，其相对增长优势被完全压制——2021 年 4 月，Alpha 已占美国全境病例的三分之二以上，而 Epsilon 已萎缩至不足 3.2%。就这样，加州本土变异株在完成了一轮教科书式的局部扩张与消亡后，退出了历史舞台。

参考文献

Zhang W, Davis BD, Chen SS, Sincuir Martinez JM, Plummer JT, Vail E. Emergence of a Novel SARS-CoV-2 Variant in Southern California. JAMA. 2021;325(13):1324-1326. DOI: 10.1001/jama.2021.1612
Deng X, Garcia-Knight MA, Khalid MM, et al. Transmission, infectivity, and neutralization of a spike L452R SARS-CoV-2 variant. Cell. 2021;184(13):3426-3437.e8. DOI: 10.1016/j.cell.2021.04.025
McCallum M, Bassi J, De Marco A, et al. SARS-CoV-2 immune evasion by the B.1.427/B.1.429 variant of concern. Science. 2021;373(6555):648-654. DOI: 10.1126/science.abi7994
Carroll T, Fox D, van Doremalen N, et al. The B.1.427/1.429 (epsilon) SARS-CoV-2 variants are more virulent than ancestral B.1 (614G) in Syrian hamsters. PLoS Pathog. 2022;18(2):e1009914. DOI: 10.1371/journal.ppat.1009914
Shen X, Tang H, Pajon R, et al. Neutralization of SARS-CoV-2 Variants B.1.429 and B.1.351. N Engl J Med. 2021;384(24):2352-2354. DOI: 10.1056/NEJMc2103740