目前，在全球感染SARS-CoV-2 的病例中，大部分是由Omicron 病毒變種引起的。與它的前身相比，Omicron 一般導致的疾病不那麼嚴重。這主要是由於Omicron 感染肺細胞的能力減弱，因此引發肺炎的頻率較低。然而，包括德國靈長類動物中心-萊布尼茲靈長類動物研究所的科學家在內的一組國際研究人員在奧米克隆亞變體BA.5 的尖峰蛋白中發現了一個突變。這種突變使病毒能夠再次有效地感染肺細胞。

這項研究提供的證據表明，奧米克龍亞變體可能會以這樣一種方式進化，即重新獲得有效感染肺部的能力，並在高危患者和免疫力不足的個體中引發嚴重疾病。研究結果發表在《自然-通訊》（Nature Communications）雜誌上。

奧密克戎亞變體： BA.1 和BA.2

在2022年上半年的COVID-19大流行中，BA.1和BA.2 Omicron亞變體占主導地位。與德爾塔變異體和其他變異體相比，這些亞變異體感染肺細胞的能力有所下降。然而，BA.5亞變體在2022年秋季超越了其他Omicron亞變體，其感染效率最初還不清楚。來自德國靈長類動物中心的馬庫斯-霍夫曼（Markus Hoffmann）和斯特凡-波爾曼（Stefan Pöhlmann）帶領研究小組證明，由於尖峰蛋白髮生了突變，BA.5感染肺細胞的效率實際上遠高於之前的Omicron亞變體。

Omicron 亞變體BA.5 的尖峰蛋白模型，其中H69Δ/V70Δ 突變用紅色標出，該突變是造成肺細胞進入增加的部分原因。資料來源：馬庫斯-霍夫曼（Markus Hoffmann）

研究人員發現，BA.5 Omicron 亞變體的尖峰蛋白的裂解效率高於其前身。此外，BA.5的尖峰蛋白有助於病毒進入肺細胞並提高細胞融合效率。研究小組使用”偽病毒”作為安全模型，研究病毒如何穿透肺細胞。

該研究的第一作者馬庫斯-霍夫曼（Markus Hoffmann）解釋說：”我們發現BA.5 獲得了一種突變，這種突變使病毒比以前佔優勢的Omicron 亞變體更有效地穿透肺細胞。因此，Omicron 亞變體的不斷進化可能會在未來產生高效傳播到下呼吸道並可能導致嚴重疾病的病毒，至少在沒有有效免疫保護的患者中是如此。Omicron BA.5特性的改變是由於一個被稱為”H69Δ/V70Δ”的關鍵突變造成的。”

感染生物學家Markus Hoffmann 博士（左）和德國靈長類動物中心(DPZ) – 萊布尼茨靈長類動物研究所感染生物學組組長Stefan Pöhlmann 教授。圖片來源：Karin Tilch

為了驗證這些發現，柏林夏里特大學醫院病毒學部門的Christian Drosten 團隊用真實病毒進行了更多實驗。這些試驗證實，BA.5 株病毒能有效地感染肺細胞，從而證實了哥廷根大學的研究結果。為了確定Omicron BA.5 是否也能感染生物體的肺細胞，愛荷華大學的研究人員比較了感染BA.5 和感染其他亞變體的小鼠的肺部。他們發現，與早期的Omicron 亞變體相比，BA.5 在小鼠肺部的複制效率要高出1000 倍。

最後，德國格賴夫斯瓦爾德-里姆斯島弗里德里希-洛夫勒研究所在雪貂身上進行的實驗表明，BA.5 亞變體在上呼吸道中的傳播效率比以前的病毒變體更高。

德國靈長類動物中心感染生物學組組長斯特凡-波爾曼（Stefan Pöhlmann）說：”總而言之，這表明BA.5 亞變體與其他Omicron 亞變體類似，具有高度傳染性，而且還進化出了高效感染肺細胞的能力，因此，應密切監測Omicron 亞變體的進一步進化，以便能夠快速識別風險潛力增加的變體。”