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摘要
客觀的描述SARS-CoV-2的基因組時間進化及其對中東和北非地區公共衛生的影響。
方法這項研究分析了從2020年1月至2021年8月共享所有流感數據全球倡議數據庫中檢索的中東和北非地區所有現有的SARS-CoV-2基因組序列、元數據和COVID-19感染率。采用推理統計和描述性統計方法對新冠病毒的流行病學進行描述。
結果對中東和北非地區SARS-CoV-2的基因組監測表明，2020年1月的變異主要屬於G、GR、GH或O支，最常見的擔憂變異是Alpha。然而，到2021年8月，GK進化支占主導地位(占所有測序基因組的57.4%)，其次是G進化支(18.7%)和GR進化支(11.6%)。8月，中東地區最常見的擔憂序列變異為Delta (91%);北非地區Alpha(44.3%)，其次是Delta(29.7%)和Beta (25.3%);Alpha(88.9%)，其次是中東和北非脆弱和受衝突影響地區的Delta(10%)。總測序樣本中關切變異的平均比例因國家而有顯著差異(F=1.93, P=0.0112)，但因MENA主要地區(F=0.14, P=0.27)或因疫苗接種率(F=1.84, P=0.176)而無顯著差異。
結論對SARS-CoV-2基因組監測的分析提供了對病毒進化及其對中東和北非地區公共衛生安全影響的基本描述。截至2021年8月，Delta變體在中東和北非地區顯示出基因組優勢。中東和北非地區包括幾個脆弱和受衝突影響的國家，疫苗接種覆蓋率極低，基因組監測很少，這可能很快加劇這些國家和全球現有的健康危機。
- 新型冠狀病毒肺炎
- 衛生經濟學
- 衛生政策
數據可用性聲明
根據合理的要求提供數據。
這是一篇開放獲取的文章，按照創作共用署名非商業性(CC BY-NC 4.0)許可發布，該許可允許其他人以非商業性的方式發布、混編、改編、構建本作品，並以不同的條款授權他們的衍生作品，前提是原創作品被正確引用，給予適當的榮譽，任何更改都被注明，且使用是非商業性的。看到的:http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/．
來自Altmetric.com的統計
本研究的優勢和局限性
該研究包括從中東和北非(MENA)地區許多國家收集的69 571個元數據序列。
據我們所知，這項研究首次評估了受衝突影響的地區，難得地了解了這種流行病在這些地區相對於非受衝突影響的地區是如何發展的。
該研究分析了SARS-CoV-2基因組以及疫苗接種數據、公共衛生限製和中東和北非地區的經濟枯竭。
一些低收入或受衝突影響的國家報告沒有樣本或樣本數量很少;因此，他們的基因組分析在本研究中代表性不足，可能導致結果偏頗。
簡介
就死亡人數和衛生係統、經濟和社會挑戰而言，這場現代世界最具災難性的大流行始於2019年底。1自那時以來，約有2.49億人感染了SARS-CoV-2，據報告，全球有500多萬人死於由此產生的COVID-19。2截至2021年8月31日，中東和北非(MENA)地區報告了1900萬例感染和約289000例死亡。3.中東和北非地區經濟、政治和意識形態的多樣性導致各國在應對大流行的能力和各國衛生保健係統的準備方麵存在差異。4個5海灣國家展示了嚴格的管理戰略，實施社交距離，提高衛生係統能力，擴大COVID-19感染檢測和疫苗接種。6其他被認為脆弱或受衝突影響的國家，包括也門、敘利亞、黎巴嫩、伊拉克、巴勒斯坦、利比亞和索馬裏，經曆了廣泛的疫情、高發病率和高死亡率，但由於缺乏可靠信息和準備不足的衛生保健係統和衛生管理，報告的發現病例數量很少。7號到9號中東和北非地區實施限製措施的多樣性，如全麵或部分封鎖、暫停旅行、關閉學校和工作場所，反映在每個國家的感染總數上。4
SARS-CoV-2病毒在基因組水平上持續進化的能力可能會增加傳播能力，逃避診斷化驗檢測或免疫，並降低對治療的敏感性。10因此，基因組監測在公共衛生流行病學、監測和疫情控製中發揮著關鍵作用。11公共衛生官員對常規基因測序以跟蹤SARS-CoV-2變種的出現和影響表現出極大興趣。12世衛組織在大流行期間率先監測和評估了病毒變異，並根據其預期的全球影響將其分類為關注變異(VOCs)或感興趣變異(VOIs)。13到2021年7月，世衛組織已指定了四種揮發性有機化合物(Alpha、Beta、Gamma和Delta)和七種揮發性有機化合物，預計將繼續出現新的變體。10這些VOCs表現出傳播力增強和毒性增強，或導致臨床表現的改變，或公共衛生措施的有效性下降，如接種疫苗、藥物治療或保持社交距離。14中東和北非地區的國家正在進行基因組監測，作為一種促進全球控製該大流行病努力的手段，並為何時采取步驟取消針對大流行病的限製的決定提供信息。
該分析總結了2020年1月至2021年8月期間在中東和北非地區對SARS-CoV-2的基因組監測，評估了病毒的進化和傳播與公共衛生行動和安全之間的關聯。
方法
數據收集策略
本研究的報告遵循《加強流行病學觀察性研究報告指南》。對共享所有流感數據全球倡議(GISAID)數據庫進行了標準搜索，以檢索中東和北非地區的所有可用序列。15這些元數據是在2021年5月至8月之間訪問的，8月31日是提交的截止日期。從門戶提取的元數據包括樣本收集日期、定義的分支和檢測到的VOCs或VOIs。演化支使用GISAID命名法進行分配，該命名法將演化支分為L、S、V、G、GK、GH、GV、GRY和O(用於未分類基因組)。16VOCs按照世界衛生組織分配的Alpha (B.1.1.7)、Beta (B.1.351)、Gamma (P.1)和Delta (B.1.617.2)進行分類，VOIs被分類為Epsilon、Zeta、Eta、Theta、Iota、Kappa和Lambda。17在搜索框中，選擇一個國家和一個月的時間段，並將結果作為主數據集中的一個條目收集。從GISAID數據庫中檢索了69 571個基因組序列的元數據。
納入和排除標準
中東和北非地區國家的搜索標準包括阿爾及利亞、巴林、吉布提、埃及、伊朗、伊拉克、約旦、科威特、黎巴嫩、利比亞、摩洛哥、阿曼、巴勒斯坦、卡塔爾、沙特阿拉伯、蘇丹、南蘇丹、索馬裏、敘利亞、突尼斯、阿聯酋、土耳其和也門。如果收集日期未完成，或數據質量不足以定義支係或VOC/VOI，則基因組數據將從分析中排除。在我們的研究中，主要的采樣偏差是來自不同國家的序列的分布。在GISAID門戶中沒有序列的國家，即也門和蘇丹被排除在外。排除標準還包括從人類以外的生物體中分離的病毒。應用排除標準後的最終樣本量為67 393。每個國家的序列總數如下:阿爾及利亞，46個;巴林,710;吉布提,139;埃及,928; Iran, 479; Iraq, 245; Jordan, 688; Kuwait, 200; Lebanon, 1019; Libya, 22; Morocco, 35; Oman, 461; Palestine, 150; Qatar, 2910; Saudi Arabia, 1096; South Sudan, 87; Somalia, 24; Tunisia, 132; UAE, 1849 and Turkey, 56 173.
收集疾病流行病學、疫苗接種、檢測能力和封鎖數據
疾病流行病學數據，包括COVID-19確診感染病例總數和死亡總數，來自約翰霍普金斯大學的冠狀病毒儀表盤(https://github.com/CSSEGISandData/COVID-19)於2021年8月31日訪問。18中東和北非地區國家的封鎖數據主要來自兩項元分析，來自土耳其和吉布提的數據來自海外安全谘詢委員會和美國大使館網站。19日至22日關於疫苗接種數據，我們從COVID-19疫苗接種實時門戶網站收集了信息，並使用COVID-19 Vax模型建模。23日24中東和北非區域國家的封鎖元數據見在線補充附錄S1．每千人每天的COVID-19檢測結果收集於“數據中的我們的世界”網站。25中東和北非國家主要分為三類:(1)脆弱或正在發生衝突的國家，包括敘利亞、黎巴嫩、也門、伊拉克、巴勒斯坦、利比亞和索馬裏;(2)北非地區，包括位於非洲的所有中東和北非地區國家(阿爾及利亞、突尼斯、摩洛哥、埃及、蘇丹、南蘇丹和吉布提);(3)中東地區，包括沙特阿拉伯、卡塔爾、阿聯酋、阿曼、巴林、伊朗、伊拉克、約旦、科威特和土耳其。
統計分析
所有收集的數據使用SAS (V.9.4)軟件和GraphPad Prisma (V.9.0)軟件進行存儲和分析。對中東和北非地區SARS-CoV-2的流行病學特征進行了推理和描述統計。的χ2適當時對分類變量進行檢驗。進行了單變量和多變量分析，以確定與構成測序總基因組的VOCs比例均值相關的因素。所有報告的p值都是雙尾的，在p<0.05時被認為具有統計學意義。
結果
中東和北非地區SARS-CoV-2枝和VOCs的日期分布
圖1中東和北非地區的海灣地區，即巴林、阿曼、科威特、沙特阿拉伯、卡塔爾和阿聯酋報告的COVID-19感染分布情況。在巴林，2020年2月發現了第一批COVID-19感染病例，首批測序病例屬於GR和O支。2020年10月，這些病例主要由屬於GR支的變種感染。VOI或VOC的首次出現是在2021年3月，它是Alpha (B.1.1.7)變體。這個變種的優勢在4月被Delta (B.1.617.2)變種取代。有記錄的COVID-19病例和死亡人數最高的是2021年5月報告的，Delta變異是主要的VOI。在阿曼，2020年3月發現了第一批病例。2020年最常見的支係是GR支係，但在2021年，G支係最常見。VOI或VOC的首次出現是在2021年1月，同樣是Alpha變體。2019冠狀病毒病感染和死亡人數最高的是2021年6月報告的。 During that time, the most common clade was G, and no VOIs or VOCs were detected. The first cases reported in Kuwait were in March 2020, and the first sequenced variants were from the O clade. The first appearance of a VOI or VOC was in January 2021, and once again, it was the Alpha variant. However, from April through November 2021, the main VOC or VOI was Delta. The highest numbers of COVID-19 cases and deaths were reported in June 2021, and the most common VOI was Delta. In Saudi Arabia, the first cases were detected in February 2020, and they belonged to the GH clade. The first appearances of VOIs or VOCs were in April 2021, and they were the Alpha and (B.1.351) Beta variants. The highest numbers of cases and deaths were reported in June 2020, and the dominant clades were O and GR. In Qatar, the first cases were reported in February 2020, and the first sequenced variants belonged to the O, GR and V clades. From May 2020 to December, the variants belonged primarily to the G clade. The first appearances of VOIs VOCs were detected in December 2020, and they were the Alpha and Beta variants. The highest numbers of deaths were reported in April 2021, and the dominant VOI was Beta. The first COVID-19 cases detected in the UAE were in February 2020. The most common clade was the GR clade. The first appearance of a VOI or VOC was in November 2020, which is the earliest in the MENA region, and this earliest detected variant was Alpha. The highest numbers of COVID-19-related deaths and infections were reported in April 2021, and the dominant VOI was Beta. Most of the lockdowns among the Gulf area countries started between May and June 2020. However, Oman and Kuwait also conducted lockdowns in 2021, attempting to slow increases in the number of infections.
按國家分列的到2021年8月為止在海灣地區發現的SARS-CoV-2感染的檢測支、感興趣變異(VOIs)以及COVID-19感染和相關死亡人數的分布時間表。左y軸表示演化支的數量(在圖中用條形表示)、每月死亡人數(用紅線表示)以及按關注的變種(VOC;由藍線表示)。右邊的y軸表示每個月的感染人數(黃線)。淺紅色陰影垂直矩形表示報告的封鎖期。
圖2說明了其餘中東國家(伊拉克、黎巴嫩、巴勒斯坦、約旦、土耳其和伊朗)報告的COVID-19感染分布情況。在伊拉克，2020年2月首次發現了COVID-19感染病例，第一批測序的變種屬於O和GH進化支。一年後，也就是2021年2月，第一個VOC出現了，主要變種是Alpha。當時，感染和死亡的數量繼續上升，以Alpha變種為主，變種屬於GR分支。在黎巴嫩，2020年2月發現了第一批病例，2021年4月之前最常見的分支是GR。VOIs或VOCs首次出現在2021年1月，最早的變種是Alpha。死亡人數的高峰是在2021年3月，大多數人感染了阿爾法或德爾塔變種。在巴勒斯坦，2020年3月發現了第一例COVID-19病例。2020年測序的變種的主要分支是GR。VOIs或VOCs的首次出現是在2021年2月報告的，最早的變種是Alpha。感染和死亡人數的峰值是在2021年3月，主要的變種是阿爾法。在約旦，2020年3月發現了第一批病例，測序的變種最常見的分支是GR。VOIs或VOCs出現於2020年12月，最早的變種是Alpha。 The peak numbers of infections and deaths were reported in March 2021, and Alpha was the dominant variant. In Turkey, the first infections were detected in March 2020. The first sequenced cases belonged to the GR clade although both the GR and GH clades dominated in 2020. The first appearance of VOIs or VOCs was reported in December 2020. The earliest variant was Alpha and it was the common VOI or VOCs from December 2020 to May 2021, when it was replaced by the Delta variant. Peak numbers of infections and deaths were reported in April 2021, and the dominant variant was Alpha. In Iran, the first infections were detected in February 2020. The most common clade of the variants sequenced in 2020 was O. The first appearance of a VOI or VOC was detected in January 2021, and the earliest reported variant was Alpha. The peak numbers of infections and deaths were reported in April 2021, and the dominant variant was Delta. Most lockdowns for these countries started between May and June 2020, except for Jordan, which started a lockdown in 2020.
截至2021年8月在勒凡特地區、土耳其和伊朗發現的第一例SARS-CoV-2感染的COVID-19感染和相關死亡病例的分布時間線、興趣變異(VOIs)和數量。左y軸描述了演化支的數量(在圖中用條形表示)、每月死亡人數(用紅線表示)以及按關注的變種(VOCs;由藍線表示)。右邊的y軸表示每個月的感染人數(黃線)。淺紅色陰影垂直矩形表示報告的封鎖期。
圖3顯示了SARS-CoV-2在中東和北非地區非洲國家的分布情況:埃及、阿爾及利亞、利比亞、吉布提、突尼斯、摩洛哥、南蘇丹和索馬裏。在大多數這些國家，每個月測定的序列不到100個。在埃及，2020年3月報告了首批COVID-19感染病例，首批測序病例屬於G支，2020年的大多數序列屬於GR和GH支。埃及未報告VOIs和VOCS。2021年6月觀察到的感染和死亡人數最高，當時的優勢支是生長杆菌。在阿爾及利亞，2020年3月發現了第一批感染病例，它們屬於生長激素分支。VOI或VOC的首次出現是在2020年1月，觀察到的最早變體是Delta。2021年6月報告的死亡人數達到峰值，當時三角洲地區仍然是主要的VOI。在摩洛哥，2020年2月發現了第一批病例，而基因組監測是在2020年7月首次使用的。許多測序的變異屬於G支和O支。 VOIs or VOCs were not detected in Morocco. In Tunisia, the first infections were detected in March 2020, with many of the sequenced variants belonging to the GH and O clades. VOIs and VOCs first appeared in February 2021, and the earliest was the Alpha variant. Most variants detected among infected persons and persons who died in Tunisia belonged to the GH clade. The most common VOIs or VOCs were Alpha and Beta. In Libya, the first infections were detected in July 2020 and the first sequenced variants belonged to the S clade. The first appearance of the VOIs or VOCs was in February 2020, and the earliest detected was the Alpha variant. The peak number of cases and deaths were reported in June 2021, when the dominant VOI or VOC was Alpha. In Djibouti, the first infections were reported in April 2020, with the first sequenced cases belonging to the GR and GH clades. The first appearance of the VOIs or VOCs was in February 2021, and the earliest detected was the Alpha variant. The peak numbers of infections and deaths were reported in April 2021, and the dominant VOIs were Alpha and Delta. In Somalia, the first infections were detected in March 2020, and the first sequenced variants were from the V clade. The first appearance of a VOI or VOC was in February 2021, and the earliest detected variant was Alpha. Peak numbers of infections and deaths were in March 2021, and the dominant VOI was Alpha. In South Sudan, the first infections were detected in May 2020; the variants were first sequenced in August 2020 and belonged to the S clade. VOIs or VOCs first appeared in January 2021, and the earliest was the Beta variant. Peak numbers of infections and deaths were in February and March 2021, and the dominant VOI was Delta. Lockdowns in the African region for many countries occurred during the summer of 2020, including Algeria, which also instituted additional measures owing to increased infections and delays in vaccine uptake.
按國家分列的截至2021年8月北非地區首次發現的SARS-CoV-2感染的COVID-19感染和相關死亡病例的分布時間軸。左y軸描述了演化支的數量(在圖中用條形表示)、每月死亡人數(用紅線表示)和按關注的變種(VOCs;由藍線表示)。右邊的y軸表示每個月的感染人數(黃線)。淺紅色陰影垂直矩形表示報告的封鎖期。
中東和北非地區SARS-CoV-2基因組監測
對於中東和北非地區脆弱和受衝突影響的國家，圖4 .，顯示演化支隨時間的分布，以及總VOCs占總測序樣本的平均百分比。2020年，最常見的進化支是GR和GH。VOCs和VOIs於2020年12月首次檢測到，並在2021年3月繼續上升，約占總測序基因組的90%;大多數感染是由阿爾法變種引起的。本區域VOCs按百分比分列的總體分布情況見圖4 a .．在這些國家中，Alpha是最主要的VOC(~88.9%)，其次是Delta(~10%)。對於中東地區，圖4責任，顯示演化支隨時間的分布，給出VOCs在總測序樣本中的平均百分比)。2020年，最常見的進化支是GR和GH。由揮發性有機化合物和揮發性有機化合物引起的感染首次於2020年11月報告，並繼續上升，在2021年7月達到峰值，約占總測序樣本的65%，其中Delta是最常見的揮發性有機化合物。本區域VOCs按百分比分列的總體分布情況見圖4 b.2．在這一區域，Delta是主要的VOC(~91%)，其次是Alpha(~5.9%)。對於北非地區，圖4 c.1顯示了演化支隨時間的分布，以及總VOCs占總測序樣品的平均百分比。2020年，最常見的進化支是G和GH。VOCs和VOIs首次出現於2020年12月，並在2021年5月繼續上升，約占總樣本的65%，其中最常檢測到的是Delta和Alpha變體。本區域VOCs按百分比分列的總體分布情況見圖4 c.2．在該地區，最主要的VOC是δ(~42.5%)，其次是α(~ 36%)。%)和β(~20.7%)。
(A.1)脆弱衝突地區總測序樣品中VOCs平均含量的枝係分布時間線。(A.2)餅圖表示在脆弱和衝突地區檢測到的VOCs百分比。(B.1)中東地區總測序樣品中VOCs平均含量的枝係分布時間線。(B.2)餅圖表示在中東區域檢測到的揮發性有機化合物的百分比。(C.1)北非地區總測序樣品中VOCs平均含量的支係分布時間線。(C.2)餅圖表示在北非區域檢測到的VOCs的百分比。VOCs，關注的變種。
按日期分列的揮發性有機化合物和非揮發性有機化合物在中東和北非主要區域的分布情況見表1．VOC (vs非VOC)的存在與區域的相關性具有統計學意義(X2874年= 13,p < 0.0001)。分析結果顯示，從11月至8月，三個主要地區按VOC狀態分列的病例分布有所不同。在中東，VOCs感染正在增加，而在北非和脆弱或受衝突影響的國家，其數量沒有增加到相同的水平。我們亦按主要地區評估疫苗接種率及揮發性有機化合物狀況的影響(表1)．中東疫苗接種覆蓋率高的國家報告的揮發性有機物數量較多，而疫苗接種覆蓋率低的國家報告的非揮發性有機物數量較多。在北非地區，兩個接種組的大多數感染都是由非揮發性有機化合物引起的。在脆弱或受衝突影響的國家中，沒有一個國家的疫苗接種率達到40%，但據報告，感染人數最多的是揮發性有機化合物。除黎巴嫩外，所有衝突國家的非揮發性有機化合物數量都較高，但黎巴嫩報告的揮發性有機化合物數量較高，從而使分布出現偏差。在不包括黎巴嫩的受衝突影響地區，含有揮發性有機化合物的樣本數量為89個，而在這些地區含有非揮發性有機化合物的樣本數量為330個。
表2各主要區域VOCs和枝的平均分布。中東地區報告的揮發性有機化合物最多，最頻繁報告的揮發性有機化合物是三角洲(91%)。區域與VOCs之間的相關性具有統計學意義(p<0.0001)，每個區域報告的VOCs不同。對於北非和脆弱和受衝突影響的國家來說，阿爾法變異是最常見的，並且在支係和地區之間發現了顯著的關聯。除L支主要出現在北非地區(55.2%)外，其餘大部分分支均出現在中東地區。中東地區報告最多的分支為GK(59%)、G(18.8%)和GR(10.6%)。在北非地區，最常見的分支為GH(45.6%)和G(27.4%)。在脆弱和受衝突影響的國家，GR(67.3%)、O(8.2%)和G(2.3%)是最常見的進化支。
MENA地區SARS-CoV-2演化枝和VOC數據的年代分布
彙總和分析了來自中東和北非地區所有國家的數據。池中分支數據的分布如圖所示圖5．首次病例的數據是在2020年2月收集的，其中許多感染屬於O支。2020年，GR支是最常見的，其次是GH支。2021年1 - 3月以GR、G和GH為主;2021年5月- 8月以G和GK為主;2020年11月至2021年8月在中東和北非地區測序的VOCs變種所占比例見圖6．2020年11月，約99%的感染不是由揮發性有機物引起的。2021年1月，阿爾法變種與非揮發性有機化合物競爭，每種導致了50%的報告感染。3月，首次檢測到Delta變異，到7月，Delta序列變異的比例增加，2021年8月的比例接近80%。
MENA地區沉積演化枝的分布時間線。首次發現病例是在2020年2月。條形顏色代表每個分支報告的感染數量，按月計算。中東和北非，中東和北非。
2020年11月至2021年8月在中東和北非地區測序的樣品的VOC狀態百分比。2020年11月，約99%的感染是由非VOC的變體引起的。然而，在2021年8月，Delta變體的測序基因組比例約為80%。中東和北非、中東和北非;VOC，關注變量。
疫苗接種狀況和揮發性有機化合物對中東和北非地區的影響
載列了中東和北非地區按國家分列的現有COVID-19疫苗接種信息摘要表3．在中東區域，至少接種過一劑疫苗的國家占總人口比例最高的是阿聯酋(84.93%)和卡塔爾(79.14%)，而最低的是伊朗(21.48%)和科威特(33.55%)。到2021年8月，中東和北非地區兩劑疫苗接種總人口比例超過70%的國家隻有阿聯酋和卡塔爾。在北非區域，至少接種過一劑疫苗的國家在總人口中所占比例最高，分別是摩洛哥(49.22%)和突尼斯(35.02%)，而最低的國家是南蘇丹(0.98%)和蘇丹(1.43%)。在脆弱和受衝突影響的國家，至少接種過一劑疫苗的人口比例最高的是巴勒斯坦(26.96%)和黎巴嫩(19.99%)，最低的是也門(0.97%)和索馬裏(1.19%)。
中東和北非地區每個國家VOCs的疫苗接種覆蓋率和測序變異的平均百分比見圖7．圖7顯示在中東和北非地區接收的每個國家的總人口百分比分布。總的來說，在總人口中接受至少一種疫苗接種的百分比最高的國家是海灣地區、土耳其和摩洛哥，而百分比最低的國家是脆弱和受衝突影響的國家。所有測序樣本中揮發性有機化合物比例最高(平均)的是南蘇丹(81%)、約旦(76%)、黎巴嫩(68%)、巴林(53%)和卡塔爾(58%)，而最低的是摩洛哥(0%)、埃及(0%)和沙特阿拉伯(6%)。VOCs基因組總測序比例在不同國家之間存在顯著差異(F=1.93, p=0.0112, R=0.088)，但在主要中東和北非地區之間無顯著差異(F=0.14, p=0.27, R=0.006)，在疫苗接種率方麵也無顯著差異(F=1.84, p=0.176, R=0.005)。中東和北非地區每千例檢測能力最高的國家是阿聯酋(29.9)，其次是卡塔爾(6.3)和巴林(3.2)，最低的國家是埃及(0.13)和摩洛哥(0.18)。此外，許多國家，包括阿曼、阿爾及利亞、蘇丹、南蘇丹、黎巴嫩、巴勒斯坦、也門、索馬裏和利比亞，都沒有數據。
中東和北非地區地圖，顯示(A)每個國家接受1次以上COVID-19疫苗接種的人口占總人口的百分比。在中東地區，海灣地區和土耳其接種疫苗的人數比例較高;(B)每個國家的總測序基因組中被歸因於關注變異(VOC)或興趣變異(VOI)的百分比。中東和北非，中東和北非。
中東和北非地區SARS-CoV-2的係統動力學和係統地理學分析
圖8顯示了基於時間貝葉斯模型的SARS-CoV-2的係統動力學樹。分析包括兩個主要分支。為了使解釋更加清晰和區分子群，構建了顏色編碼子分支。
中東和北非地區SARs-CoV-2的係統動力學和係統地理學分析綜述。(A)中東和北非地區SARs-CoV-2的係統發育樹。係統發育分析使用了來自GISAID門戶的251個序列。顏色編碼區分了該地區冠狀病毒的各種分支。利用BEAST和gamma模型構建係統發育樹，並使用ITOL工具進行可視化。(二)中東和北非地區SARs-CoV-2傳播分布情況。分析顯示，祖先的SARs-CoV-2毒株首先流入伊朗，然後流入海灣國家和北非國家，最後流入黎凡特地區。動畫可以在https://nextstrain.org/community/obeiddx/MENA/ncov．共享所有流感數據全球倡議;ITOL，交互生命樹;中東和北非，中東和北非。
第一組(淺綠色的藍色)主要包括來自沙特阿拉伯、摩洛哥和黎凡特國家的樣本。第二組(淺紫色)包括來自海灣國家土耳其和伊拉克的樣本。第三組(淺棕色)的樣本隻來自黎巴嫩。第四組(粉色)包括海灣國家(主要是沙特阿拉伯和卡塔爾)、北非國家和巴勒斯坦的樣本。第5個分支(淺藍色)是最大的組，包括大部分伊拉克樣本在上一個子組，混合樣本來自北非國家埃及和摩洛哥，黎凡特國家，伊朗和海灣國家卡塔爾，阿聯酋，沙特阿拉伯和阿曼在第二個子組。Somalin的樣本位於同一分支機構。
至於較低的主要分支，第一組(黃色)共享來自沙特阿拉伯的祖先菌株，然後主要分支到黎巴嫩，但包括其他國家(科威特，阿爾及利亞，突尼斯和阿曼)。第二組(淺紅色)被分為兩個主要的子組。第一組主要包括黎凡特地區、北非和阿聯酋。第二組包括黎凡特國家、海灣國家和埃及。來自吉布提的兩個樣本也在該亞組中。第三組(淺橙色)從摩洛哥樣本延伸到吉布提、伊拉克、埃及、索馬裏、伊朗、卡塔爾和突尼斯。第四個主要分支(淺綠色)包括許多保守的分支。其中一個保守組主要包括來自吉布提的樣本，另一個組隻顯示來自伊拉克的樣本，其餘組主要有來自海灣和黎凡特國家的樣本。總的來說，隻有少數國家表現出高度保守的亞群，如吉布提、黎巴嫩和伊拉克。其他國家，特別是沙特阿拉伯、卡塔爾、阿聯酋和摩洛哥，分布在許多分支機構。
圖8 b顯示了使用Nextstrain管道對SARS-CoV-2進行的係統地理分析。這張地圖給出了帶傳輸線的演化枝的分布。結果表明，來自祖先毒株的第一批病例是從中國傳到伊朗的，然後從伊朗傳到其他海灣國家和土耳其的許多毒株。摩洛哥、沙特阿拉伯、卡塔爾和黎巴嫩都曾出現過與遊客有關的早期緊張局麵，但沒有直接來自中國的。許多摩洛哥樣本與阿聯酋樣本相聯係。傳播分析的動畫可以在Nextstrain的網頁上看到https://nextstrain.org/community/obeiddx/MENA/ncov．
討論
該研究描述了2020年1月至2021年8月中東和北非地區SARS-CoV-2和COVID-19流行病學的基因組分布。我們的主要研究結果表明，除沙特阿拉伯外，海灣合作委員會的所有國家的首批SARS-CoV-2感染都屬於GR或O支的變異，沙特阿拉伯首次檢測到的變異屬於GH支。在其餘的中東國家，第一個變種也主要屬於GR支，除了伊拉克和伊朗，在這兩個國家的變種屬於O支。總的來說，中東和北非地區的測序樣本數量在非洲國家是最少的。演化支在非洲地區的分布因國家而異:G演化支首次出現在埃及和摩洛哥，GH演化支在阿爾及利亞和突尼斯被發現，S演化支在利比亞和南蘇丹被發現。與中東和北非地區的其他國家相比，其他非洲國家表現出獨特的第一演化支，例如吉布提的GR演化支和索馬裏的V演化支。僅中東地區的分析表明，sars - cov -2變異主要屬於GR和GH進化支。盡管Alpha是該地區檢測到的第一種VOC，但到2021年8月，最常見的VOC是Delta，占所有VOC樣本的近91%。在北非地區，首批SARS-CoV-2病例屬於G支和GH支。Alpha不僅是第一個檢測到的變體，也是最主要的VOC(~44.3%)，其次是Delta(~ 29.7%)和Beta(~25.3%)。 In the fragile and conflict-affected regions, the most common clades were GR and GH, and similar to the rest of the MENA region, Alpha was the first VOC and also the predominant variant (~88.9%), followed by Delta (~10%).
在另一項分析全球SARS-CoV-2變異的時間發展的研究中，截至2021年1月的測序樣本顯示，全球最常見的演化支是GR(34%)，其次是GV(22.3%)和GH(21.4%)。29我們發現，截至2021年8月，大多數變種屬於GK支(占總樣本的57.4%)，其次是G支(18.7%)、GR支(11.6%)和GH支(6.8%)。GV分支在中東和北非地區並不常見，總共隻有160例。在中東和北非地區檢測到的第一批變異屬於GH和S支，於2020年1月在前往卡塔爾和阿聯酋的歐洲旅行者中檢測到。
我們對中東和北非地區的疫苗接種覆蓋率和揮發性有機化合物與非揮發性有機化合物狀況的分析表明，疫苗接種覆蓋率高的國家有更多揮發性有機化合物病例，而覆蓋率低的國家有更多的非揮發性有機化合物病例。這些發現表明，在疫苗接種率高的人群中，Delta變異可能比其他病毒譜係更能適應和傳播。揮發性有機物(VOCs)與非揮發性有機物(non-VOC)在MENA區域的分布有顯著性差異(χ2874年= 13,p < 0.0001)。此外，在中東，由揮發性有機化合物引起的感染正在增加，而在北非和脆弱和受衝突影響的國家(黎巴嫩除外)，這一數字沒有那麼高。然而，對每個國家的分析顯示，疫苗接種覆蓋率與可歸因於揮發性有機化合物的感染的出現存在不同的關聯模式。在沙特阿拉伯和阿聯酋等一些國家，較高的疫苗接種覆蓋率與更多可歸因於揮發性有機化合物的病例無關，而在其他國家，如南蘇丹和約旦，較低的疫苗接種覆蓋率則有更多的揮發性有機化合物感染。這些統計上顯著的關聯隻在國家中發現，而不是在整個區域。
新冠病毒的進化由三個因素驅動:毒性、傳播力和免疫逃避。目前VOCs的成功似乎是增加傳播性和宿主免疫原性適應之間的權衡。30.許多國際研究表明，在2020年，Delta是sars - cov -2的主要變種。法國在2020年6月報告稱，德爾塔比阿爾法的傳播優勢估計為66%。Delta變種也顯示出比其他VOCs更大的傳播優勢，而Alpha的優勢最少。31同樣，在英國，最初在大約80%的樣本中發現了Alpha變體，但到2020年8月，在96%的樣本中檢測到Delta。在世界範圍內也有類似的Delta變異的報道。32 33
Delta變異的適合度可以用它估計的R的繁殖數來表示0=5.080祖先品係=2.8。34Delta變異比迄今為止出現的所有其他變異具有更強的能力，這與P681R突變有關，P681R突變通過增加全長刺突裂解增強了病毒複製，從而增加了通過細胞表麵進入的感染。35截至2022年4月2日，Delta型被另一種變種Omicron取代。Omicron變種B.1.1.529於2021年11月首次在南非發現。36第一個Omicron變異亞型為B.A.1;2022年3月，全世界流行的主要亞型是B.A.2。37這種病毒的不斷演變對收入低和接種率低的國家尤其構成威脅。
在中東和北非地區，疫苗接種率低且有許多Delta變異感染病例的國家，住院人數和急診人數增加的風險很高。38Delta變異的主導地位也令人擔憂，因為它與美國華盛頓州報告的疫苗突破病例有關，幾乎85%的疫苗突破病例對Delta呈陽性。33在沙特阿拉伯，大多數突破性病例(71%)涉及VOCs，突破性感染在接受一劑牛津-阿斯利康疫苗接種的患者中也很常見。39
從生物信息學的角度來看，一項研究發現中東地區的SARS-CoV-2感染起源於伊朗。40疫情爆發之初，伊朗庫姆市舉行了一場宗教朝聖活動，感染擴散到中東地區，隨後實施了旅行禁令。41另一項分析中東和北非地區的生物信息學研究顯示，阿聯酋迪拜是SARS-CoV-2的旅遊中心，從伊朗和歐洲引入了大量感染病例。42在非洲，出現了211起不同的病毒病例，其中43%來自歐洲。43我們的係統地理分析還表明，伊朗是第一個從中國發現祖先菌株的國家。隨後，阿聯酋、沙特阿拉伯、摩洛哥、卡塔爾和黎巴嫩成為在中東和北非地區許多國家傳播活動性感染的熱點地區。我們的係統動力學分析表明，來自黎巴嫩、吉布提和伊拉克的一些樣本是獨立於其他國家保存的。
基因組監測已經並將繼續在加強大流行期間公共衛生事務的應對方麵發揮至關重要的作用。擁有優秀基因組監測的國家有巴勒斯坦、利比亞和黎巴嫩。在敘利亞、也門和蘇丹，沒有收集到基因組序列，而伊拉克和索馬裏則利用國際合作進行基因組監測。然而，許多國家目前正麵臨疫苗接種覆蓋率的挑戰，特別是在中東和北非地區，以及在脆弱和受衝突影響的國家，需要更多的人道主義援助。
在過去十年中遭受埃博拉疫情重創的非洲地區，公共衛生官員認識到國際合作的重要性。不幸的是，COVID-19網絡實驗室的廣泛合作沒有包括任何北非國家，這表明非洲低收入國家在監測SARS-CoV-2方麵存在薄弱環節。44此外，數據共享及其對經濟增長的直接影響是對中東和北非地區公共衛生決策發揮重要作用的一項重大挑戰。盡管一些高收入國家，如海灣合作委員會國家，可以對病毒進行高覆蓋率的監測，但許多國家選擇不與國際社會甚至與中東和北非地區其他國家分享這些數據，理由是涉及敏感的內部事務。45相比之下，卡塔爾有一個強大的基因組監測計劃，並在大流行期間每月分享他們的發現。
我們的研究有一定的局限性。本研究評估的基因組序列收集自GISAID數據庫;然而，由於樣本使用不同的測序平台和方法處理，整個分析的任何影響可能都可以忽略不計。不同月份的數據各不相同，一些國家報告的樣本測序數量較低。由於上傳到GISAID的樣本沒有元數據，所以沒有將主機數據集成到我們的分析中。也門和敘利亞等一些脆弱和受衝突影響的國家沒有相關數據。此外，基因組數據還受到檢測能力和測序資源可用性的限製，這在一些低收入國家仍然是一個重大挑戰。
本研究有助於進一步了解SARS-CoV-2在中東和北非地區的演化和傳播規律。中東和北非地區是世界上人口最密集的地區之一。總的來說，我們的研究結果表明，從歐洲旅行者到卡塔爾和阿聯酋的SARS-CoV-2變體以及來自伊朗的祖先菌株的多重國際傳入。到2021年夏天，Delta變體的基因組優勢使其能夠在中東和北非地區以及全球範圍內主導其他變體。由於中東和北非地區包括許多脆弱和受衝突影響的國家，在檢測水平低、疫苗接種數量少、已經緊張的衛生係統中，基因組監測沒有得到優先重視。如果世界領導人不采取行動，這一健康危機以及脆弱國家的經濟和政治枯竭可能會給人的生命和權利帶來災難性後果。
數據可用性聲明
根據合理的要求提供數據。
倫理語句
病人同意發表
倫理批準
這項研究得到了倫理委員會的批準，因為所有數據都是公開的，所以不需要獲得患者的知情同意。
致謝
作者感謝Aroob Alhumaidy對生物信息資源的支持。
參考文獻
腳注
推特@obeiddx92
貢獻者DO, RA和FaA:概念化，MAl, BA, FeA和MAb:有助於方法論。所有作者都參與了手稿的撰寫和方法論，分析由DO完成。FaA和AAA-Q編輯了最終的手稿。所有作者已閱讀並認可了原稿的內容。
資金這項工作由費薩爾國王專科醫院和研究中心COVID-19贈款(RAC #2200009)全額資助。
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