55カ国から採取した3636例のSARS-CoV-2のRNA配列を解析すると、1つのウイルス型に選択的なスイープが見られることが明らかになった

Analysis of RNA sequences of 3636 SARS-CoV-2 collected from 55 countries reveals selective sweep of one virus type.

• Nidhan K Biswas
• Partha P Majumder

抄録

SARS-CoV-2（Severe acute respiratory syndrome coronavirus-2）はパンデミックの進行に伴い進化している。本研究では、パンデミックの進行に伴うコロナウイルスSARS-CoV-2の多様性と進化を経時的に調査し、地理的地域（国）を超えたウイルスの多様性と進化の類似点と相違点を明らかにすることを目的とした。

Background & objectives: SARS-CoV-2 (Severe acute respiratory syndrome coronavirus-2) is evolving with the progression of the pandemic. This study was aimed to investigate the diversity and evolution of the coronavirus SARS-CoV-2 with progression of the pandemic over time and to identify similarities and differences of viral diversity and evolution across geographical regions (countries).

方法:

55カ国に広がる感染者3636人から2020年12月から3月にかけて採取されたSARS-CoV-2の全ゲノム配列に基づく型定義に関する公開データを収集した。系統力学的解析を行い、ウイルスの時間的・空間的進化を調べた。

Methods: Publicly available data on type definitions based on whole-genome sequences of the SARS-CoV-2 sampled during December and March 2020 from 3636 infected patients spread over 55 countries were collected. Phylodynamic analyses were performed and the temporal and spatial evolution of the virus was examined.

結果:

その結果、（i）コロナウイルスの型の頻度の時間的変動は有意であり、O型の先祖ウイルスがA2a型に属する進化したウイルスに置き換わっていること、（ii）空間的変動は有意ではなく、SARS-CoV-2の普及に伴い、すべての地域でA2a型のウイルスが支配的であること、（iii）地域内では、異なるウイルス型の頻度にミクロレベルでの有意な変動があること、（iv）A2a型の進化したコロナウイルスがすべての大陸で急速に流行していることが明らかになった。

Results: It was found that (i) temporal variation in frequencies of types of the coronavirus was significant; ancestral viruses of type O were replaced by evolved viruses belonging to type A2a; (ii) spatial variation was not significant; with the spread of SARS-CoV-2, the dominant virus was the A2a type virus in every geographical region; (iii) within a geographical region, there was significant micro-level variation in the frequencies of the different viral types, and (iv) the evolved coronavirus of type A2a swept rapidly across all continents.

A2a型に属するSARS-CoV-2は、宿主の肺細胞へのウイルスの侵入を容易にする非共生変異体（D614G）を有している。このことが、A2a型が感染・生存に有利であり、その結果、急速に全地域を席巻している理由と考えられます。したがって、インドでは、コロナウイルスゲノムの大規模な配列決定、および必要に応じて宿主ゲノムの大規模な配列決定を行い、ウイルス組成の地域的・民族的変異や宿主ゲノムとの相互作用を明らかにすべきである。さらに、宿主の臨床データや免疫学的データを注意深く収集することで、コロナウイルスゲノムの種類の感染と伝播に関連した深い学習を得ることができる。

Interpretation & conclusions: SARS-CoV-2 belonging to the A2a type possesses a non-synomymous variant (D614G) that possibly eases the entry of the virus into the lung cells of the host. This may be the reason why the A2a type has an advantage to infect and survive and as a result has rapidly swept all geographical regions. Therefore, large-scale sequencing of coronavirus genomes and, as required, of host genomes should be undertaken in India to identify regional and ethnic variation in viral composition and its interaction with host genomes. Further, careful collection of clinical and immunological data of the host can provide deep learning in relation to infection and transmission of the types of coronavirus genomes.