关键词：流行病；SARS-CoV-2；变异分析；

文献介绍

• 标题（英文）：SARS-CoV-2 variant Delta rapidly displaced variant Alpha in the United States and led to higher viral loads

• 标题（中文）：SARS-CoV-2 变体 Delta 在美国迅速取代了变体 Alpha，并导致病毒载量增加

• 发表期刊：Cell Reports Medicine

• 作者单位：Helix 公司

• 发表年份：2022

• 文章地址：https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2022.100564

图 1 文献介绍

Delta 变体在全球多地迅速取代其他变体成为主要流行株，然而由于美国本土的变体传播环境具有其特殊性，Delta 变体在美国的传播特征及其优势机制尚待阐明。研究团队运用 RT-qPCR 技术，对 2021 年 2 月至 9 月期间采集的 74,738 份样本开展系统分析。测序采用杂交捕获和扩增子两种方法，涵盖样本收集、RNA 提取、基因组测序及数据分析全过程，重点评估 Delta 变体的病毒载量及传播特征。

测序流程

在数据分析过程中，研究团队使用 Sentieon 进行 SARS-Cov-2 病毒的变异检测。

图 2 Sentieon 的作用

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研究发现，Delta 变体自 2021 年 3 月在美国首次检出后呈现显著的替代态势。其占比于 7 月 1 日突破 50%，至 9 月底达到 99.9%，在佛罗里达州直接取代了 Alpha、Gamma（P.1）和 Mu（B.1.621）变体，并在加州等其他地区全面取代同期流行株。这一现象证实了 Delta 较其他变体具有更强的传播优势。

图 3 2021 年夏季，Delta 变异株取代 Alpha 和其他变异株在美国的传播情况

对每个受关注或重要的变异株，绘制了其在特定时间点占总序列的比例。从 2021 年 2 月 5 日到 9 月 30 日，每周一个数据点。

(A) 佛罗里达州采集的样本序列。

(B) 加利福尼亚州采集的样本序列。

(C) 美国其他地区采集的样本序列。每个变异株用不同颜色的线表示。Alpha：深蓝色；Beta：黑色；Gamma：浅橙色；Delta：紫色；Epsilon：深橙色；Iota：粉色；Lambda：深灰色；Mu：浅蓝色；其他变异株：浅灰色。

病毒载量分析显示，Delta 感染者的平均 Ct 值比 Alpha 感染者低 0.8（相当于病毒载量高 1.73 倍）。具体数据表明，Alpha 感染者中女性和男性的平均 Ct 值分别为 20.48 和 20.26，而 Delta 感染者则分别降至 19.92 和 19.75。此差异在传播上升期和下降期均显著存在（p<0.0001），表明是 Delta 的固有特征，与传播阶段无关。

性别差异研究发现，无论是 Alpha 还是 Delta 感染者，男性的病毒载量均显著高于女性（均 p<0.001）。地域分布表明，Delta 的替代进程在佛罗里达、加州及全美其他地区趋势一致（R 值分析显示增长速率相近）。Delta 感染覆盖所有年龄组，其中 0-9 岁占 5.3%、20-29 岁占 21.1%（表 1），未显现特定年龄偏好。

图 4 Delta 感染相比 Alpha 感染的更高病毒载量（所有日期均为 2021 年）

(A) 2021 年 Alpha 平均 Cq 值减去 Delta 平均 Cq 值随时间的变化。每个点代表某一天的差值。使用了来自美国各地的样本序列。

(B) 佛罗里达州的疫情阶段。图表来自 CDC 新冠数据追踪器，仅显示佛罗里达州病例。蓝色柱状表示每日病例数，红线表示 7 天移动平均值。(C) 佛罗里达州不同疫情阶段的 Alpha 和 Delta 平均 Cq 值。左两列为疫情上升期，右两列为疫情下降期。深蓝色：Alpha；紫色：Delta。误差线表示 95%置信区间(CI)。

(D) 除佛罗里达州外的美国其他地区不同疫情阶段的 Alpha 和 Delta 平均 Cq 值。左两列为疫情上升期，右两列为疫情下降期。深蓝色：Alpha；紫色：Delta。误差线表示 95%置信区间。进行了 Mann-Whitney U 检验。***p < 0.001，****p < 0.0001。

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文献讨论

图 5 文献讨论

Delta 变种在全球范围内迅速取代其他变种，主要归因于其较高的病毒载量和快速复制能力。研究发现，Delta 感染者的鼻腔病毒载量比 Alpha 高出约 1.73 倍，这一发现与多国研究数据趋势基本一致。虽然研究存在一些局限性，如缺乏疫苗接种等信息，但通过样本群体的相似性分析，仍然支持了 Delta 具有显著传播优势的结论。仍需要持续关注新冠病毒的演化趋势，尤其在传播力和免疫逃逸方面的变化。

总结

研究首次在美国大规模人群中系统阐明了 Delta 变体的传播优势机制，为理解 SARS-CoV-2 变异株的演化规律提供了重要科学依据。这些发现不仅有助于防控策略的制定，也为后续变异株的监测和预警提供了重要参考。