新冠病毒已變異200次?疫苗還能管用嗎?

2020-12-24 町芒

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還有太多未知數。

當地時間12月8日,英國新冠肺炎日行例會展示出一張新圖表。「一時間,滿場科學家和公共衛生學家都坐直了。」《科學》雜誌如是形容。

「圖表顯示,英國東南部的肯特郡病例激增,近一半是由一種新冠病毒新變種(或稱變異株)引起的。新冠病毒進化樹多出一根樹枝。」英國新冠病毒基因組學聯合會、英國伯明罕大學微生物與感染研究所的尼克·洛曼教授告訴《科學》。

11天後,英國首相鮑裡斯·詹森宣布,計算機建模表明,這種名為VUI-202012/01的變異株,傳染性比其他毒株高出70%,會將R值(每個新冠感染者進而感染的平均人數)推高0.4。

為防變異株致疫情失控,20日起,倫敦和英國東南部地區實施第四級嚴格防控:所有非必需商店全部關閉;僅工作或上學可以出門;限制戶外活動。政府還建議,不要旅行進入第四級管控區域。就在幾天前,政府還承諾,假期將暫時放鬆防疫要求、「過個好聖誕節」。

「有效傳染數再次破1,病毒突變,感染數翻番,再度封鎖,這足以嚇倒多數人。」「世界經濟論壇」於12月18日,發布英國安格利亞魯斯金大學聯合健康學院院長馬特·韋伯斯特署名文章稱,但人們不該用好萊塢的電影情節推演疫情。目前尚無實錘,表明變異株會使病毒更具危害性,或使當前的疫苗失效。

飛往愛爾蘭、柏林的英國航班被禁飛後,大量旅客滯留倫敦希思羅機場。/Twitter

哪裡變了?

英國劍橋大學病毒學家拉溫德拉·古普塔是世界第二例HIV治癒者的醫生。從新冠肺炎疫情開始,他就在追蹤新冠病毒的進化。他告訴美聯社,新冠病毒是RNA病毒,變異快是其特點之一。疫情大流行至今,各國觀察到的新冠病毒變異數,比歷史上任何其他病毒都更密集。

中國科學家7月在《細胞》發文,系統性研究和介紹新冠病毒的變異。彼時,他們從已知基因序列的刺突蛋白上,鑑定出106個變異位點。《科學》則稱,和「初代」新冠病毒相比,12月的病毒毒株至少在200個位點上有所不同。

英國《金融時報》稱,歐洲幾輪疫情爆發,都和毒株變異有關。3月,D614G變異株成為歐洲主要流行株。體外實驗發現,該毒株的感染力提升2.4-7.7倍。6月,西班牙出現20A.EU1變異株,隨後造成歐洲第二波疫情。日本東京大學團隊在《科學》發文稱,該毒株極易通過飛沫傳播,但病原性沒有增強。此後,丹麥水貂發現Y453F突變。這一毒株未廣泛傳播。

拉溫德拉·古普塔稱,關於VUI-202012/01來源,最有可能的解釋是,在某個長期感染新冠且免疫系統較弱的患者體內,不同突變的病毒展開競爭,導致快速突變和進化。。「因為兩方面因素,VUI-202012/01尤其值得關注。第一,其發生突變的位點數量大,且有些突變在實驗室環境下,被發現可以增強病毒感染細胞的能力。第二,它正在迅速取代其他版本的病毒,速度之快是前所未有的。」

英國公開信息顯示,VUI-202012/01出現17個位點的突變。其中,最重要的是刺突蛋白中的N501Y突變。《細胞》9月發文稱,刺突蛋白是新冠病毒表面與人體細胞表面ACE2受體結合的部位。刺突蛋白Q493、Q498和N501位點突變,會提高病毒與人體細胞表面ACE2受體的親和力。這或意味著傳染力更強。

另外,VUI-202012/01還發生S抗原胺基酸刪除突變69-70del。這導致刺突蛋白中兩個胺基酸的丟失。研究人員在一些免疫功能低下的患者中,發現這可能有利於病毒逃逸宿主的免疫反應。通俗地說,免疫系統可能因此無法識別、清除病毒。

英國米爾頓·凱恩斯實驗室數據顯示,10月至今,69-70del突變毒株的檢出陽性率不斷上升。/Twitter

變異後,毒性更強?

有評論稱,上述因素結合後,或構成一種更易於傳播的新冠毒株。《科學》援引英國政府首席科學顧問派屈克·瓦倫斯爵士12月18日發言指出,VUI-202012/01變種於9月20日首次在英國東南部被檢出,隨後成為倫敦地區主要毒株。截至12月10日,倫敦近60%的感染與它有關。

南非疫情的進展,也在一定程度上支持這一擔憂。美聯社報導,該國科學家在病例激增的3個地區進行基因測序,發現N501Y突變。南非衛生部門認為,被命名為「501.V2」的新變種或是引發該國第二波疫情迅猛進展的原因。它導致更多年輕人感染,提高重症率。但非洲疾病預防控制中心主任約翰·恩肯加松稱,仍需要更多數據證實。目前未確認,南非和英國的變異株是同一毒株。

德國著名病毒學家、柏林夏裡特醫院病毒學研究所所長克裡斯蒂安·德羅斯滕認為,VUI-202012/01的迅速傳播或是偶然。此前,全球曾擔心20A.EU1會肆虐全球。最終,它小幅提升歐洲感染例數,且死亡率有所下降。另一方面,VUI-202012/01在ORF8位點被指有缺失。有研究表明,這可能會降低病毒的傳播能力。

倫敦大學學院遺傳學研究所所長弗朗索瓦巴盧告訴《科學》,倫敦和東南部地區的住院數確實有所上升,但與病例數增加大致相符,這似乎表明新毒株不會導致更多重症。《每日電訊報》報導,全英NHS下屬醫療機構仍有空床。截至12月13日當周,全英床位佔有率為89%。比去年同期的94.9%,有所下降。重症監護病房的平均入住率從2019年同期的84%,降至目前的75%。

「早期數據就是混亂、有偏見的,我們必須小心對待。」 巴塞爾大學病毒學家艾瑪·霍德克羅夫特告訴《科學》。

倫敦實施第四級防控前夕,人們在聖潘克拉斯車站,等候去往巴黎的末班車。/AP

疫苗還管用嗎?

從新冠疫苗研發機制看,已經上市的mRNA新冠疫苗,和正處於臨床試驗階段的腺病毒疫苗、重組基因工程疫苗,幾乎都以刺突蛋白作為抗原。基於此,變異發生在刺突蛋白上,或意味著疫苗可能對病毒「不管用」。

但《科學》、美聯社等媒體援引專家分析稱,可能性不大。一方面,疫苗誘導的免疫反應,不僅限於刺突蛋白。以mRNA新冠疫苗為例,除誘導中和抗體,它還能誘導特異性效應T細胞克隆和其他非特異免疫功能。

原中國醫學科學院研究員、北京協和醫學院教授王晨光在《新冠病毒變異可怕嗎?》中指出,17個突變中,8個在刺突蛋白上,引起較大蛋白質構像改變的可能性很小。即使突變會改變所在抗原決定簇的免疫原性上,但正好影響到誘導保護性抗體的決定簇,使其不再被疫苗識別,這種機率很低。

英國廣播公司稱,如果病毒不斷累積致抗原漂移,即在自然流行中,病毒基因組發生個別突變、導致病毒抗原小幅度變異,且積累速率不斷增強,那人們就需像接種季節性流感疫苗那樣,每隔一段時間重新設計並接種新冠疫苗。

王晨光在其文中指出,真有這一天,mRNA技術的先進性會被再次驗證。該技術無需進行變異毒株的分離、培養等耗時程序,也不需要做繁瑣的抗原蛋白質表達。一旦出現新變異且疫苗失效,mRNA技術只需按照新毒株的基因序列,在現有疫苗基礎上做相應的核酸序列改變,即可於「數日」內開發出針對新毒株的疫苗。

圖片來源於The Daily Mail

「逃離」倫敦,為的是什麼?

截至本文發布,「美聯社」報導,包括比利時、德國、以色列等在內的17國,已禁止從英國起飛的所有航班。往返倫敦的歐洲之星列車停運。英國《每日郵報》稱,大批英國民眾打包行李,趕在封鎖令和禁行令生效前,離開第四級管控區域,「回家過聖誕」。還有不少人趁著最後幾小時,去搶購聖誕禮物。

變異株已經走出英國。當地時間20日,WHO歐洲區域辦事處證實,除英國外,已有至少3個國家發現VUI-202012/01相關確診病例。包括丹麥9例,荷蘭和澳大利亞各1例。

「英國和丹麥是(全球)進行基因組測序最頻繁和最多的國家。」瑞士伯爾尼大學病毒遺傳學家埃瑪霍德克羅夫特 告訴《華爾街日報》,「這一變種或存在於其他地區而尚未被檢出。在全球範圍進行更多的協同測序工作,將有助於我們監測病毒變異。」

資料來源:

1.Mutant coronavirus in the United Kingdom sets off alarms but its importance remains unclear. Science

2.EXPLAINER: Are new coronavirus strains cause for concern?.AP

3.Recurrent emergence and transmission of a SARS-CoV-2 Spike deletion ΔH69/ΔV70. bioRxiv. doi.org/10.1101/2020.12.14.422555

4.Countries Ban Travel From U.K. in Race to Block New Covid-19 Strain. The Wall Street Journal

5.Should we be worried about coronavirus mutations? An expert explains. World Economics Forum

6.More EU nations ban travel from UK, fearing virus variant. AP

來源:醫學界

作者:燕小六

審稿:田棟梁

校對:臧恆佳

責編:潘穎

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