《柳叶刀》重磅:艾滋病患者感染新冠超 2 年!病毒进化轨迹藏关键密码

近日,《柳叶刀 – 微生物》期刊刊登了一项颠覆认知的研究 —— 美国波士顿大学与哈佛大学联合团队,对一位晚期艾滋病患者进行了长达 750 多天的追踪,首次完整记录了新冠病毒在免疫缺陷宿主体内的进化全过程。更令人震惊的是,该患者感染新冠病毒的时间长达 776 天,刷新了全球新冠慢性感染的纪录,而病毒在其体内的突变特征,竟与曾引发全球疫情的 Omicron 变种高度趋同,为破解新冠病毒变异起源提供了关键线索。

这项研究的核心病例极具代表性:患者为晚期艾滋病感染者,CD4+ T 细胞计数持续低于 35 个 /μL(正常范围为 500-1200 个 /μL),且未接受抗逆转录病毒治疗(ART)。自 2020 年 5 月感染新冠病毒后,病毒在其体内持续复制,研究团队先后采集了 8 份临床样本进行基因测序。结果显示,这些病毒形成了独特的 B.1 谱系单系群,累计出现 68 个共识水平突变和 67 个亚共识水平突变,其进化速率(6.74×10^-4 突变 / 位点 / 年)与同期社区传播病毒(6.11×10^-4)基本相当,打破了 “免疫缺陷宿主会加速病毒进化” 的传统认知。

病毒在患者体内的进化动态堪称复杂。研究发现,病毒群体并非单向进化,而是形成了两个截然不同的亚群交替主导的局面。尤其在刺突蛋白基因中,检测到 10 个与 Omicron BA.1/BA.2 特征性突变重叠的位点,其中 9 个早在 2021 年 11 月 Omicron 全球爆发前就已出现。这些突变包括能增强 ACE2 受体结合能力的 S477N、E484K(对应 Omicron 的 E484A),以及促进上呼吸道复制的 N679K 等关键位点,且主要集中在病毒的受体结合域(RBD)和 NTD 结构域表面,与 Omicron 的突变热点高度吻合,仿佛提前 “预演” 了 Omicron 的变异方向。

高通量测序还揭示了病毒群体的动态波动:在 776 天的感染周期中,不同突变组合在不同时间点交替占据优势。例如,第 522 天检测到 Asn439Lys 突变与 Glu484Lys 突变呈负相关,说明病毒群体中存在多个适应性亚克隆的共进化现象。这种高度的遗传多样性,是病毒在宿主多重选择压力下维持生存的关键策略。

研究最具突破性的发现,是病毒 “适应性陷阱” 的存在:尽管病毒在患者体内积累了大量免疫逃逸突变,但在比对全球 800 多万条 GISAID 序列后,研究团队发现这些病毒未引发任何已知传播链,且仅 9 个固定突变在全球流行株中出现频率低于 3%。这意味着,病毒在适应单一免疫缺陷宿主的过程中,可能丧失了传播能力,成为 “进化死胡同”,为解释免疫缺陷宿主与病毒传播的关系提供了直接证据。

从公共卫生视角看,这项研究警示了全球 3990 万 HIV 感染者(其中 23% 未接受治疗)可能构成的潜在病毒库风险。研究中发现的 NSP6 缺失突变(与抑制 I 型干扰素反应相关)和 N 端结构域突变模式,不仅出现在所有新冠变异株(VOCs)中,还在该患者的持续感染中展现出独特进化路径。这提示,免疫缺陷宿主可能是新冠病毒筛选适应性突变的 “天然实验室”,但病毒能否突破 “适应性瓶颈” 传播至外界,仍需多重因素共同作用。

尽管该研究存在样本量小、感染起始时间不确定等局限,但它为理解新冠病毒变异机制、评估免疫缺陷人群的公共卫生风险提供了全新视角。未来,针对免疫缺陷人群的长期病毒监测,或将成为预防新冠病毒新变种出现的关键环节。

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