Zeta(P.2)
1、关键突变
Zeta(P.2)在刺突蛋白上携带 3 个标志性氨基酸突变,部分序列还检测到第 4 个——F565L。RBD 区域只有 1 个突变位点:E484K。这个数字很关键,因为它直接决定了免疫逃逸的上限——没有 N501Y,ACE2 结合力上不去。
| 基因 | 突变 | 类型 | 功能影响 |
|---|---|---|---|
| S | E484K | 错义突变(RBD) | 免疫逃逸——谷氨酸→赖氨酸,电荷翻转,多种中和抗体失效 |
| S | D614G | 错义突变(CTD) | 增加刺突蛋白稳定性,提高病毒整体适应性——几乎所有后期谱系都带着它 |
| S | V1176F | 错义突变(S2) | 位于 S2 亚基七肽重复区 HR2,可能影响膜融合效率,功能数据有限 |
| S | F565L | 错义突变(SD1,部分序列) | 位于 RBD 与 S2 之间的 SD1 子域,确切功能影响尚不明确 |
2、命名由来
P.2 是 Pango 命名体系下的正式谱系名,完整路径是 B.1.1.28.2——也就是 B.1.1.28 的第 2 个亚分支。这个名字本身就交代了血缘关系:它跟 Gamma(P.1,即 B.1.1.28.1)是同一亲本 B.1.1.28 下面长出来的两条独立枝杈。
2021 年 3 月 17 日,WHO 将 P.2 列入"需要留意变异株"(VOI)名单。两个多月后——2021 年 5 月 31 日,WHO 用希腊字母给它取了个好记的名字:Zeta。这个命名不走科学逻辑,纯粹是为了让公众和媒体不用记一长串数字。到 2021 年 7 月,WHO 把它从 VOI 名单里撤了下来。原因很简单——Gamma 的传播速度远超它,Zeta 在全球范围内已经边缘化。
跟亲本 B.1.1.28 的区别:Zeta 多出了 E484K 和 V1176F 两个关键突变。跟亲缘最近的 Gamma 的区别:Gamma 同时拥有 E484K、N501Y 和 K417T,Zeta 只有 E484K。缺了 N501Y,意味着它的 ACE2 结合亲和力跟 Gamma 不在一个数量级上。
3、特征解读
Zeta 最值得关注的地方,是 E484K 在巴西独立出现了两次。一次在玛瑙斯(Manaus),演化成了 P.1/Gamma。另一次在里约热内卢,演化成了 P.2/Zeta。同一个氨基酸位点、同样的谷氨酸→赖氨酸替换,在不同城市独立发生。这说明什么?说明巴西那段时间的免疫压力非常大,大到把同一个突变"逼"出来了两回。
跟 Gamma 相比,Zeta 是个更"纯粹"的免疫逃逸型变异株。它靠 E484K 绕开一部分中和抗体,但没有 N501Y 给它加传播力加成。所以它的命运几乎是注定的:一旦 Gamma 从北部扩散到全国,Zeta 就被迅速取代。这不是"谁比谁强"的问题——是 Gamma 既有免疫逃逸又有传播力优势,Zeta 只有前者。
跟同期 E484K 携带者(如 Beta、Gamma、Eta、Iota)相比,Zeta 的突变组合最简练。没有 K417 位点的突变,没有 N501Y,也没有 NTD 大段缺失。这提供了一个天然的"对照组"——科学家可以用它来单独评估 E484K 独挑大梁时,免疫逃逸能做到什么程度。
4、全球分布
Zeta 本质上是个巴西本土变异株。超过 95% 的序列来自巴西境内,其中里约热内卢是绝对热区,圣保罗次之。在南美洲以外,它的存在感极低——偶尔在北美和欧洲的旅行者样本中冒个头,从未形成本地传播链。
| 地区 | 序列数(估计) | 峰值占比 | 趋势 |
|---|---|---|---|
| 巴西(里约热内卢) | 约 2,500 | ~80%(2020年12月) | 2021年2月后断崖式下降 |
| 巴西(圣保罗) | 约 1,200 | ~50%(2021年1月) | 2021年2月后被 Gamma 取代 |
| 南美洲(整体) | 约 5,350 | 37.51%(2021年1月) | 2021年2月后急剧衰退 |
| 美国 | <60 | <1% | 零星检出,未建立社区传播 |
| 欧洲 | <50 | <0.5% | 输入性个案为主 |
| 其他地区 | <30 | <0.1% | 散在检出,无流行病学意义 |
一个很有意思的时间线:2020 年 10 月,Zeta 在南美洲的占比才 8.89%。三个月后(2021 年 1 月)涨到 37.51%。再过一个月,Gamma 后来居上,Zeta 占比断崖式下跌。整个兴衰周期不到半年。快得像个短跑选手。
5、传播力评估
相对增长优势
跟亲本 B.1.1.28 相比,Zeta 有明确增长优势——不然也不会在里约快速取代原始谱系。但跟 Gamma 比,就差了一截。Gräf 等人估算 Gamma 的传播力是 Zeta 的 1.56 到 3.06 倍。换句话说,当 Gamma 跟 Zeta 同台竞技,Gamma 赢面大得多。
免疫逃逸能力
E484K 是 Zeta 唯一的免疫逃逸"武器"。它位于 RBD 受体结合基序(RBM)的关键位置,谷氨酸→赖氨酸的电荷翻转直接破坏多个中和抗体(包括一类以 IGHV3-53 基因为代表的公共抗体)的表位识别。Laffeber 等人 2021 年的实验证据表明,单独的 E484K 突变对 ACE2 结合亲和力没有显著影响——远不如 N501Y。这意味着 Zeta 的免疫逃逸是真货,但传播力加成为零。
临床严重性
没有证据表明 Zeta 会导致比原始谱系更严重的临床表现。WHO 把它列为 VOI 而不是 VOC,主要依据就是缺乏传播力和致病性增强的流行病学信号。巴西的住院和死亡数据在 Zeta 流行期有所上升,但这更多跟医疗系统超负荷有关,不能直接归因于 Zeta 本身的毒力变化。
参考文献
- Voloch CM, da Silva Francisco R Jr, de Almeida LGP, et al. Genomic characterization of a novel SARS-CoV-2 lineage from Rio de Janeiro, Brazil. J Virol. 2021;95(10):e00119-21. DOI: 10.1128/JVI.00119-21
- Lamarca AP, de Almeida LGP, Francisco RS Jr, et al. Genomic surveillance of SARS-CoV-2 tracks early interstate transmission of P.1 lineage and diversification within P.2 clade in Brazil. PLoS Negl Trop Dis. 2021;15(10):e0009835. DOI: 10.1371/journal.pntd.0009835
- Chan WS, Lam YM, Law JHY, et al. Geographical prevalence of SARS-CoV-2 variants, August 2020 to July 2021. Sci Rep. 2022;12:4704. DOI: 10.1038/s41598-022-08684-1
- Gräf T, Bello G, Naveca FG, et al. Phylogenetic-based inference reveals distinct transmission dynamics of SARS-CoV-2 lineages Gamma and P.2 in Brazil. iScience. 2022;25(4):104156. DOI: 10.1016/j.isci.2022.104156
- Laffeber C, de Koning K, Kanaar R, Lebbink JHG. Experimental evidence for enhanced receptor binding by rapidly spreading SARS-CoV-2 variants. J Mol Biol. 2021;433(15):167058. DOI: 10.1016/j.jmb.2021.167058
