• facebook
  • gelinkt
  • youtube

Opkomst van SARS-CoV-2 B.1.1.7 Afstamming

Verenigde Staten, 29 december 202012 januari 2021

Zomer E. Galloway, PhD 1;Prabasaj Paul, PhD 1;Duncan R. MacCannell, PhD 2;Michael A. Johansson, PhD 1;

John T. Brooks, MD 1;Adam MacNeil, PhD 1;Rachel B. Slayton, PhD 1;Suxiang Tong, PhD 1;Benjamin J. Zijde, PhD 1;Gregory L. Armstrong, MD 2;

Matthew Biggerstaff, ScD 1;Vivien G. Dugan, PhD

Op 15 januari 2021 is dit rapport als MMWR geplaatstEarly Release op de MMWR-website (https://www.cdc.gov/mmwr).

Op 14 december 2020 meldde het Verenigd Koninkrijkeen zorgwekkende SARS-CoV-2-variant (VOC), lijn B.1.1.7,ook wel VOC 202012/01 of 20I/501Y.V1 genoemd.* DeB.1.1.7-variant is naar schatting in september verschenen2020 en is snel de dominante circulerende gewordenSARS-CoV-2-variant in Engeland (1).B.1.1.7 is geweestgedetecteerd in meer dan 30 landen, waaronder de Verenigde Staten.Alsvan 13 januari 2021 ongeveer 76 gevallen van B.1.1.7 hebbengedetecteerd in 12 Amerikaanse staten.Meerdere bewijslijnenaangeven dat B.1.1.7 efficiënter wordt overgedragen dan zijnandere SARS-CoV-2-varianten (13).Het gemodelleerde traject vandeze variant in de VS vertoont begin 2021 een snelle groei,in maart de overheersende variant worden.ToegenomenSARS-CoV-2-overdracht kan een bedreiging vormen voor de gespannen gezondheidszorgmiddelen, een uitgebreidere en striktere uitvoering vereisenvan volksgezondheidsstrategieën (4), en verhoog het percentage vanbevolkingsimmuniteit vereist voor pandemische controle.Nemenmaatregelen om de overdracht nu te verminderen, kunnen het potentieel verminderenimpact van B.1.1.7 en gun kritieke tijd om vaccina te verhogendekking.Gezamenlijk verbeterde genomische surveillancegecombineerd met voortdurende naleving van effectief publiekgezondheidsmaatregelen, waaronder vaccinatie, afstand houden,gebruik van maskers, handhygiëne en isolatie en quarantaineessentieel zijn om de verspreiding van SARS-CoV-2, het virus, te beperkendie de ziekte van het coronavirus 2019 (COVID-19) veroorzaakt.Strategischtesten van personen zonder symptomen maar met een hoger risico opinfectie, zoals degenen die zijn blootgesteld aan SARS-CoV-2 of die hebbenveelvuldig onvermijdelijk contact met het publiek, zorgt voor een anderemogelijkheid om verdere verspreiding te beperken.

Wereldwijde genomische surveillance en snelle open-source delening van virale genoomsequenties hebben bijna real-time mogelijk gemaaktdetectie, vergelijking en tracking van zich ontwikkelende SARS-CoV-2varianten die de inspanningen van de volksgezondheid kunnen informeren om depandemie.Terwijl sommige mutaties in het virale genoomverschijnen en dan verdwijnen, kunnen anderen een selectief voordeel verlenentage aan de variant, inclusief verbeterde overdraagbaarheid, zodatzo'n variant kan snel andere circulerende varianten domineren.

In het begin van de pandemie bevatten varianten van SARS-CoV-2de D614G-mutatie in het spike-eiwit (S) die toeneemtreceptorbindende aviditeit werd snel dominant in velengeografische regio's (5,6).Eind herfst 2020 meldden meerdere landen detectieSARS-CoV-2-varianten die zich efficiënter verspreiden.In aanvullingvan de B.1.1.7-variant zijn opmerkelijke varianten de B.1.351afstamming voor het eerst ontdekt in Zuid-Afrika en de recent geïdentificeerdeB.1.1.28 subclade (hernoemdP.1) gedetecteerd bij vier reizigersuit Brazilië tijdens routine screening in de Haneda (Tokio)luchthaven.§ Deze varianten dragen een constellatie van genetische mutaties, ook in het S-eiwitreceptorbindende domein,die essentieel is voor binding aan de gastheercel angiotensine-het omzetten van enzym-2 (ACE-2) receptor om het virus te vergemakkelijkenbinnenkomst.Er zijn aanwijzingen dat hierin andere mutaties zijn gevondenvarianten kunnen niet alleen zorgen voor een verhoogde overdraagbaarheid, maar ook voorkan ook van invloed zijn op de prestaties van sommige diagnostische real-timeomgekeerde transcriptiepolymerase kettingreactie (RT-PCR)testenen de gevoeligheid voor neutraliserende antilichamen verminderen(2,3,510).Een recent casusrapport documenteerde het eerste geval vanHerbesmetting van SARS-CoV-2 in Brazilië met een SARS-CoV-2-variantdie de E484K-mutatie bevatte,** die is aangetoondom neutralisatie door herstellende sera en monoklonaal te verminderenantilichamen (9,10).

In dit rapport staat het ontstaan ​​van de variant B.1.1.7 centraalin de Verenigde Staten.Vanaf 12 januari 2021 zijn noch deB.1.351 noch de P.1-varianten zijn gedetecteerd in deVerenigde Staten.Voor informatie over opkomende SARS-CoV-2varianten van zorg, CDC onderhoudt een webpagina gewijd aaninformatie verstrekken over opkomende varianten van SARS-CoV-2.††

 B.1.1.7 afstamming (20I/501Y.V1)

De B.1.1.7-variant draagt ​​een mutatie in het S-eiwit(N501Y) die de conformatie van receptorbinding beïnvloedtdomein.Deze variant heeft 13 andere B.1.1.7 afstammingsbepalende mutaties (tabel), waarvan er verschillende in het S-eiwit zitten,inclusief een deletie op positie 69 en 70 (del6970) datspontaan geëvolueerd in andere SARS-CoV-2-varianten en isverondersteld om de overdraagbaarheid te verhogen (2,7).De schrappingop positie 69 en 70 veroorzaakt S-gene target failure (SGTF)in ten minste één RT-PCRgebaseerde diagnostische assay (d.w.z. met deThermoFisher Taq Path COVID-19-assay, de B.1.1.7 varimier en andere varianten met de del6970 produceren een negatiefresultaat voor S-gen doelwit en een positief resultaat voor de andere tweedoelen);SGTF heeft gediend als gevolmachtigde in het Verenigd Koninkrijkvoor het identificeren van B.1.1.7 gevallen (1).Meerdere bewijslijnen geven aan dat B.1.1.7 meer isefficiënt verzonden in vergelijking met andere SARS-CoV-2varianten die in het Verenigd Koninkrijk circuleren.Britse regio's meteen groter deel van de B.1.1.7-sequenties had een snellere epidemiegroei dan andere gebieden, nam het aantal diagnoses met SGTF toesneller dan niet-SGTF-diagnoses in dezelfde gebieden, en aeen groter deel van de contacten werd besmet door indexpatiëntenbij B.1.1.7 infecties dan bij indexpatiënten waarmee besmet isandere varianten (1,3).Variant B.1.1.7 heeft het potentieel om de Amerikaanse pan te vergrotendemisch traject in de komende maanden.Om dit effect te illustreren,er werd een eenvoudig compartimentenmodel met twee varianten ontwikkeld.De huidige prevalentie van B.1.1.7 in de VS onder alle circulerendevirussen is onbekend, maar wordt verondersteld <0,5% te zijn op basis van debeperkt aantal gedetecteerde gevallen en SGTF-gegevens (8).Voorvan het model omvatten de eerste aannames een B.1.1.7-prevalentievan 0,5% onder alle infecties, SARS-CoV-2 immuniteit vaneerdere infectie van 10%30%, een in de tijd variërend reproductiefaantal (R t ) van 1,1 (gematigde maar toenemende transmissie)of 0,9 (afnemende transmissie) voor de huidige varianten, en een gerapporteerde incidentie van 60 gevallen per 100.000 personen per dag op1 januari 2021. Deze aannames geven niet precies weereen enkele locatie in de VS, maar geef eerder een generalisatie aan vanomstandigheden die in het hele land voorkomen.De verandering in R t overtijd als gevolg van verworven immuniteit en toenemende prevalence van B.1.1.7, werd gemodelleerd, met de B.1.1.7 R t aangenomenom constant 1,5 keer de R t van huidige varianten te zijn, gebaseerd opeerste schattingen uit het Verenigd Koninkrijk (1,3).Vervolgens werd de potentiële impact van vaccinatie gemodelleerdervan uitgaande dat er 1 miljoen vaccindoses per jaar werden toegedienddag die begint op 1 januari 2021, en die 95% immuniteitwerd bereikt 14 dagen na ontvangst van 2 doses.specifiek,immuniteit tegen infectie met de huidige varianten of deB.1.1.7 variant werd aangenomen, hoewel de effectiviteit enbeschermingsduur tegen infectie blijft onzeker,omdat dit niet het primaire eindpunt van klinische onderzoeken wasvoor eerste vaccins.In dit model is de prevalentie van B.1.1.7 aanvankelijk laag, maar omdathet is meer overdraagbaar dan de huidige varianten, zo blijktsnelle groei begin 2021 en werd de overheersende varimier in maart (Figuur 1).Of het nu gaat om overdracht van stroomvarianten neemt toe (initiële R t = 1,1) of neemt langzaam af(initiële R t = 0,9) in januari zorgt B.1.1.7 voor een substantiële veranderingin het transmissietraject en een nieuwe fase van exponentieelgroei.Met vaccinatie die beschermt tegen infectie, devroege epidemische trajecten veranderen niet en B.1.1.7 verspreidt zichkomt nog steeds voor (Figuur 2).Echter, na B.1.1.7 wordt dedominante variant, werd de transmissie aanzienlijk verminderd.Het effect van vaccinatie op het verminderen van de overdracht in de nabije toekomsttermijn was het grootst in het scenario waarin de transmissie plaatsvondal aan het afnemen (initiële R t = 0,9) (Figuur 2).Vroege pogingen datkan de verspreiding van de B.1.1.7-variant beperken, zoals universeel enbetere naleving van strategieën ter beperking van de volksgezondheid,zal meer tijd geven voor lopende vaccinatie om hoger te bereikenimmuniteit op bevolkingsniveau.

Discussie

Momenteel is er geen bekend verschil in klinische uitkomstengeassocieerd met de beschreven SARS-CoV-2-varianten;Echter,een hogere transmissiesnelheid zal leiden tot meer gevallen, toenemendhet totale aantal personen dat klinische zorg nodig heeft, exacerhet verlichten van de druk op een toch al onder druk staand gezondheidszorgsysteem,en met meer doden tot gevolg.Voortdurende genomische surveillanceom B.1.1.7-gevallen te identificeren, evenals de opkomst van anderezorgwekkende varianten in de Verenigde Staten, is belangrijk voor deCOVID-19 reactie op de volksgezondheid.Terwijl de SGTF-resultatenkan helpen bij het identificeren van potentiële B.1.1.7-gevallen die kunnen worden bevestigddoor sequentiëring, identificatie van prioriteitsvarianten die niet worden vertoondSGTF vertrouwt uitsluitend op op volgorde gebaseerde bewaking.

 

 

 

Variante aanduiding

Eerste identificatie  

Karakteristieke mutaties

(eiwit: mutatie)

Aantal huidige sequentie-bevestigde gevallen Aantal van

landen met

opeenvolgingen

Plaats Datum Verenigde Staten Wereldwijd  
B.1.1.7 (20I/501Y.V1) Verenigd Koninkrijk september 2020 ORF1ab: T1001I, A1708D, I2230T,

del36753677 SGF

S: del6970 HV, del144 Y, N501Y,

A570D, D614G, P681H, T761I,

S982A, D1118H

ORF8: Q27stop, R52I, Y73C

N: D3L, S235F

76 15.369 36
B.1.351 (20H/501Y.V2) Zuid-Afrika okt 2020 ORF1ab: K1655N

E: P71L

N: T205I

S: K417N, E484K, N501Y, D614G,

A701V

0 415 13

 

P.1 (20J/501Y.V3 Brazilië en Japan jan. 2021 ORF1ab: F681L, I760T, S1188L,

K1795Q, del36753677 SGF, E5662D

S: L18F, T20N, P26S, D138Y, R190S,

K417T, E484K, N501Y, D614G,

H655Y, T1027I

ORF3a: C174G

ORF8: E92K

ORF9: Q77E

ORF14: V49L

N: P80R

0 35 2

 

Afkortingen: del = schrappen;E = envelopeiwit;N = nucleocapside-eiwit;ORF = open leeskader;S = spike-eiwit.

De ervaring in het Verenigd Koninkrijk en de B.1.1.7-modellengepresenteerd in dit rapport illustreren de impact een meer besmettelijkvariant kan hebben op het aantal gevallen in een populatie.Deverhoogde overdraagbaarheid van deze variant vereist een nog meerrigoureuze gecombineerde implementatie van vaccinatie en mitigamaatregelen (bijv. afstand nemen, maskeren en handhygiëne)om de verspreiding van SARS-CoV-2 te beheersen.Deze maatregelen wordeneffectiever als ze eerder vroeger dan later worden ingesteldom de initiële verspreiding van de B.1.1.7-variant te vertragen.Inspanningen ombereid het gezondheidszorgsysteem voor op verdere pieken in gevallengerechtvaardigd.Verhoogde overdraagbaarheid betekent ook dat hogerdan verwachte vaccinatiegraad moet worden gehaaldhetzelfde niveau van ziektebestrijding bereiken om het publiek te beschermenvergeleken met minder overdraagbare varianten.In samenwerking met academische, industriële, staats-, territoriale,tribale en lokale partners, CDC en andere federale agentschappencoördineren en verbeteren genomische surveillance enviruskarakteriseringsinspanningen in de Verenigde Staten.CDCcoördineert Amerikaanse sequencing-inspanningen via SARS-CoV-2Sequentie voor respons op noodsituaties op het gebied van de volksgezondheid,Epidemiologie en Surveillance (SPHERES)§§consortium,die ongeveer 170 deelnemende instellingen omvat en het open delen van gegevens bevordert om het gebruik van SARS-CoV-2 te vergemakkelijkenvolgorde gegevens.Om de evolutie van het SARS-CoV-2-virus te volgen, is CDChet implementeren van veelzijdige genomische surveillance om te begrijpende epidemiologische, immunologische en evolutionaire processendie vorm geven aan virale fylogenieën (phylodynamica);uitbraak begeleidenonderzoeken;en vergemakkelijken de detectie en karakteriseringvan mogelijke herinfecties, gevallen van doorbraken in vaccins, enopkomende virale varianten.In november 2020 is CDC opgerichthet National SARS-CoV-2 Strain Surveillance (NS3) programmaom de representativiteit van binnenlandse SARS-CoV-2 te verbeterenopeenvolgingen.Het programma werkt samen met 64 Amerikaanse publiekgezondheidslaboratoria ter ondersteuning van een genomisch surveillancesysteem;NS3 bouwt ook aan een verzameling SARS-CoV-2-exemplarenen sequenties ter ondersteuning van de volksgezondheid en wetenschappelijke responsonderzoek om de impact van betreffende mutaties opbestaande aanbevolen medische tegenmaatregelen.CDC heeftook gecontracteerd met verschillende grote commerciële klinische laboraom snel tienduizenden SARS-CoV-2 te sequensenpositieve exemplaren elke maand en heeft zeven academische gefinancierdinstellingen om in partnerschap genomische surveillance uit te voerenmet volksgezondheidsinstanties, waardoor aanzienlijk wordt toegevoegdde beschikbaarheid van tijdige genomische surveillancegegevens van over de hele wereldde Verenigde Staten.Naast deze landelijke initiatievenveel nationale en lokale volksgezondheidsinstanties zijn aan het sequentiëren

AFBEELDING 1. Gesimuleerde casusincidentietrajecten* van huidige SARS-CoV-2-varianten en de B.1.1.7-variant,ervan uitgaande dat er geen gemeenschapsvaccinatie isen ofwel initiële R t = 1,1 (A) of initiële R t = 0,9 (B) voor huidige variantenVerenigde Staten, januariapril 2021

 

Figuur 1
Figuur 2
afkortingen
Figuur 1

SARS-CoV-2 om de lokale epidemiologie beter te begrijpen enondersteuning van de reactie van de volksgezondheid op de pandemie.De bevindingen in dit rapport zijn onderhevig aan ten minste drie limietentaties.Ten eerste de omvang van de toename van de overdraagbaarheidin de Verenigde Staten vergeleken met die waargenomen in deVerenigd Koninkrijk blijft onduidelijk.Ten tweede, de prevalentie vanB.1.1.7 in de Verenigde Staten is op dit moment ook onbekend, maardetectie van varianten en schatting van de prevalentie zal verbeterenmet verbeterde Amerikaanse bewakingsinspanningen.Tot slot lokale mitigaOok zijn de maatregelen zeer variabel, wat leidt tot variatie inRt.De hier gepresenteerde specifieke resultaten zijn gebaseerd op simulatiesen gingen ervan uit dat de maatregelen na 1 januari niet zouden veranderen.De verhoogde overdraagbaarheid van de B.1.1.7-variantoorlogrants rigoureuze uitvoering van de volksgezondheid strategieën omtransmissie verminderen en de potentiële impact van B.1.1.7 verminderen,kritieke tijd kopen om de vaccinatiegraad te verhogen.CDC'Smodelleringsgegevens laten zien dat universeel gebruik van en verhoogde compliance met mitigerende maatregelen en vaccinatie zijn cruciaal voorhet aantal nieuwe gevallen en sterfgevallen aanzienlijk verminderen in dekomende maanden.Verder strategisch testen van personen zondersymptomen van COVID-19, maar die een verhoogd risico lopen opinfectie met SARS-CoV-2, biedt een andere mogelijkheid omaanhoudende verspreiding beperken.Gezamenlijk verbeterde genomische surveillancegecombineerd met een betere naleving van de volksgezondheidmitigatiestrategieën, waaronder vaccinatie, fysieke afstanding, gebruik van maskers, handhygiëne en isolatie en quarantaine,zal essentieel zijn om de verspreiding van SARS-CoV-2 te beperken enbescherming van de volksgezondheid.

Dankbetuigingen

Leden van de Sequencing for Public Health EmergencyRespons, Epidemiologie en Surveillance-consortium;staat en lokaallaboratoria voor de volksgezondheid;Vereniging van Volksgezondheidslaboratoria;CDC COVID-19-responsteam;Ademhalingsvirussen tak,Division of Viral Diseases, CDC.Committee of Medical Journal Editors formulier voor openbaarmaking van potentieelbelangenverstrengeling.Er werden geen potentiële belangenconflicten bekendgemaakt.

Referenties

1. Volksgezondheid Engeland.Onderzoek naar nieuwe SARS-CoV-2-variant: zorgwekkende variant 2012/01, technische briefing 3. Londen, Verenigd Koninkrijk: Public Health England;2020. https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/950823/Variant_of_Concern_VOC_202012_01_Technical_Briefing_3_-_England.pdf
2. Kemp SA, Harvey WT, Datir RP, et al.Terugkerende opkomst en overdracht van een SARS-CoV-2 spike-deletie ΔH69/V70.bioRxiv [Preprint online geplaatst op 14 januari 2021].https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.14.422555v4
3. Volz E, Mishra S, Chand M, et al.Overdracht van SARS-CoV-2-lijn B.1.1.7 in Engeland: inzichten uit het koppelen van epidemiologische en genetische gegevens.medRxiv [Preprint online geplaatst op 4 januari 2021].https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.12.30.20249034v2
4. Honein MA, Christie A, Rose DA, et al.;CDC COVID-19-responsteam.Samenvatting van richtlijnen voor strategieën voor de volksgezondheid om hoge niveaus van overdracht van SARS-CoV-2 en gerelateerde sterfgevallen door de gemeenschap aan te pakken, december 2020. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2020;69:1860–7.PMID:33301434 https://doi.org/10.15585/mmwr.mm6949e2
5. Volz E, Hill V, McCrone JT, et al.;COG-UK Consortium.Evaluatie van de effecten van SARS-CoV-2-spikemutatie D614G op overdraagbaarheid en pathogeniteit.Cel 2021;184:64–75.e11.PMID:33275900 https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.11.020
6. Korber B, Fischer WM, Gnanakaran S, et al.;Sheffield COVID-19 Genomics-groep.Veranderingen in SARS-CoV-2-piek volgen: bewijs dat D614G de besmettelijkheid van het COVID-19-virus verhoogt.Cel
2020;182:812-27.PMID:32697968 https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.06.043
7. McCarthy KR, Rennick LJ, Namnulli S, et al.Natuurlijke deleties in het SARS-CoV-2-spikes-glycoproteïne zorgen ervoor dat antilichamen ontsnappen.bioRxiv [Preprint online geplaatst op 19 november 2020].https://www.biorxiv.org/content/
10.1101/2020.11.19.389916v18.Washington NL, White S, Schiabor KM, Cirulli ET, Bolze A, Lu JT.S-genuitvalpatronen in SARS-CoV-2-tests suggereren verspreiding van de H69del/V70del-mutatie in de VS.medRxiv [Preprint online geplaatst op 30 december 2020].https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.12.24.20248814v1
9. Weisblum Y, Schmidt F, Zhang F, et al.Ontsnap aan neutraliserende antilichamen door SARS-CoV-2-spike-eiwitvarianten.eLife 2020;9:e61312.PMID:33112236 https://doi.org/10.7554/eLife.61312
10. Greaney AJ, Loes AN, Crawford KHD, et al.Uitgebreide mapping van mutaties in het SARS-CoV-2-receptorbindende domein die de herkenning door polyklonale menselijke serumantilichamen beïnvloeden.bioRxiv [Preprint online geplaatst op 4 januari 2021].https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.31.425021v1


Posttijd: 11 februari 2021