COVID-19の原因になるウイルスSARS-CoV-2にはさまざまな変異株があり、SARS-CoV-2の分類法【変異株の命名ルール解説】で紹介したようにさまざまな分類方法があります。この記事ではそれら変異株の中でも特に大事な (WHOがvariants of concernにしている) ものに絞って、どのような変異株なのか概説します。さまざまな変異株の情報はViralZoneで手に入りますので、この記事では重要な点に限定しています。
アルファ変異株
アルファ変異株（系統B.1.1.7）は、2020年9月に英国で確認されました。中国で分離されたオリジナルのウイルスと比較して、スパイクタンパク質に9つの変異が存在することが特徴です。
S1スパイク： 69–70del, 144del, N501Y, A570D, D614G, P681H
S2スパイク： T716I, S982A, D1118H
スパイクタンパク質のQ493NとQ498Yの位置に変異を導入することで、細胞宿主のACE2受容体へのウイルスの結合が増加す (Cell 2020)。一方、スパイクタンパク質のN末端ドメインのS1サブユニットにおけるH69delおよびV70del変異は、宿主の免疫反応の回避と関連しています (Nature 2021)。P681H変異は、Wuhan株のスパイクタンパク質とは対照的に、肺上皮細胞におけるインターフェロン-β（IFNβ）の抗ウイルス効果に対する耐性のために必要であり、宿主免疫反応から逃れることができます (bioRxiv 2021)。
これら9つの変異は、ウイルス感染率 (Nature 2021)、入院リスクや致死率をオリジナルの武漢株に比べて高めることが確認されています。9つのうち、S1スパイクタンパク質のD614G変異が、現在までに世界中で検出されたSARS-CoV-2のすべての変異株において支配的な変異となっているという特徴があります（Cell 2020、あるいはCoVariants)。
ベータ変異株
ベータ変異株（系統B.1.351）は、2020年9月に南アフリカで確認されました (Nature 2021)。オリジナルのSARS-CoV-2ウイルスと比較して、スパイクタンパク質に9つの変異を持っています。
S1スパイク： L18F, D80A, D215G, 241–243del, K417N, E484K, N501Y, D614G
S2スパイク： A701V
RBDドメインの3つの変異（K417N、E484K、N501Y）は、ウイルスの免疫認識からの逃避を促進し、宿主細胞受容体ACE2への親和性を19倍に高めています (Cell Host Microbe 2022)。さらに、ベータ変異株は若くて健康な人の間で速く広がり、重症化する可能性が高くなります (Nature 2021)。ベータ変異株はまたオリジナルの武漢株と比べて感染率、入院リスク（31％）、死亡（17.7％）の増加も見られます (Lancet Glob. Health 2021)。
ガンマ変異株
ガンマ変異株（系統P.1）は2020年11月に日本とブラジルで確認されました。この変種は系統B.1.1.28から生じ、そのスパイクタンパク質は12の変異を持っています。
S1スパイク： L18F, T20N, P26S, D138Y, R190S, K417N/T, E484K, N501Y, D614G, H655Y
S2スパイク： T1027I, V1176F
特に、L18F、K417N/T、E484K、N501Y、D614Gは、ベータ変異株のスパイクタンパク質RBDドメインでも見られる変異です (Lancet 2021)が、これらの変異はウイルスの感染性と再感染率の両方において重要な意味を持つことが示されています。また、これらの変異によりモノクローナル抗体療法の効果が低下することが分かっていて、回復期の患者の血漿や免疫者の血清がガンマ変異株に対する中和活性の低下を示しています (Cell Host Microbe 2021)。
デルタ変異株
デルタ変異株（亜系統B.1.617.2）は2020年10月にインドで確認されました。デルタ変異株はスパイクタンパク質に11の変異を有し、亜系統B.1.617に属します。
S1スパイク： T19R, T95I, G142D, 156del, 157del, R158G, L452R, T478K, D614G, P681R
S2スパイク： D950N
デルタ変異体は、非常に感染しやすいという特徴があり、ワクチン未接種者だけでなくワクチン接種者でも世界的に広がりました (Lancet. Infect. Dis. 2022)。デルタ変異株抗体の中和活性の回避に関連するスパイクタンパク質RBDドメインの501と484における変異がありません。さまざまなワクチンの有効性の低下が指摘されていますが、それはRBDの抗原部位に局在する変異L452RとT478Kに少なくとも一部は起因している (Nature 2021)。また、P681R変異は、全長スパイクをS1およびS2サブユニットへ切断することを促進し、標的細胞上のACE2受容体への結合を促進して感染増加をもたらす変異です (Cell Reports 2022)。
オミクロン変異株
オミクロン変異株（B.1.1.529系統）は、2021年11月にアフリカのボツワナで確認されました。オミクロン変異株はスパイクタンパク質（B.1.1.529/BA.1）に30以上の変異があります。
S1スパイク： A67V, 69del, 70del, T95I, 142del, 143del, 144del, Y145D, 211del, L212I, G339D, S371L, S373P, S375F, K417N, N440K, G446S, S477N, T478K, E484A, Q493R, G496S, Q498R, N501Y, Y505H, T547K, D614G, H655Y, N679K, P681H
S2スパイク： N764K, D796Y, N856K, Q954H, N969K, L981F
これまでのところ、オミクロンは、B.1.1.529系統から分岐した少なくとも3つのウイルス亜系統（BA.1、BA.2、BA.3）があります (Nature 2022)し、最近はBA.4, BA.5といったさらなる別系統も出てきました。オミクロン変異株が持つ変異はアルファ変異株やデルタ変異株などにも見られ、感染力の増加、感染阻止抗体やワクチン接種後に誘導される抗体を回避する能力に関連しています (Cell 2022)。
スパイクタンパク質に存在する相当数の変異は、デルタ変異株と比較して、さらに感染率が高まり、免疫抵抗性や再感染リスクの増加につながる一方で、病原性は低下しています (Nature 2022)。
オミクロンは、ワクチン接種（ブースター投与を含む）を行った人において体液性免疫応答を回避する能力を持つという特徴があり、したがって、オミクロンはデルタ変異体よりも感染力が高い（2.7〜3.7倍）と考えられています (medRxiv 2021)。
まとめに代えて
この記事では、いくつかのコロナウイルス変異株について概説しました。なおこの記事はあくまで暫定的なものであり、時間とともにさらにいろいろなことが分かってくるでしょう。
変異株についてより知りたい方は、素晴らしい文庫も出ているので手にとってみるといいでしょう。
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