新冠病毒已变异200次?疫苗还能管用吗?

当地时间12月8日,英国新冠肺炎日行例会展示出一张新图表。“一时间,满场科学家和公共卫生学家都坐直了。”《科学》杂志如是形容。

“图表显示,英国东南部的肯特郡病例激增,近一半是由一种新冠病毒新变种(或称变异株)引起的。新冠病毒进化树多出一根树枝。”英国新冠病毒基因组学联合会、英国伯明翰大学微生物与感染研究所的尼克·洛曼教授告诉《科学》。

11天后,英国首相鲍里斯·约翰逊宣布,计算机建模表明,这种名为VUI-202012/01的变异株,传染性比其他毒株高出70%,会将R值(每个新冠感染者进而感染的平均人数)推高0.4。

为防变异株致疫情失控,20日起,伦敦和英国东南部地区实施第四级严格防控:所有非必需商店全部关闭;仅工作或上学可以出门;限制户外活动。政府还建议,不要旅行进入第四级管控区域。就在几天前,政府还承诺,假期将暂时放松防疫要求、“过个好圣诞节”。

“有效传染数再次破1,病毒突变,感染数翻番,再度封锁,这足以吓倒多数人。”“世界经济论坛”于12月18日,发布英国安格利亚鲁斯金大学联合健康学院院长马特·韦伯斯特署名文章称,但人们不该用好莱坞的电影情节推演疫情。目前尚无实锤,表明变异株会使病毒更具危害性,或使当前的疫苗失效。

新冠病毒已变异200次?疫苗还能管用吗?

飞往爱尔兰、柏林的英国航班被禁飞后,大量旅客滞留伦敦希思罗机场。

哪里变了?

英国剑桥大学病毒学家拉温德拉·古普塔是世界第二例HIV治愈者的医生。从新冠肺炎疫情开始,他就在追踪新冠病毒的进化。他告诉美联社,新冠病毒是RNA病毒,变异快是其特点之一。疫情大流行至今,各国观察到的新冠病毒变异数,比历史上任何其他病毒都更密集。

中国科学家7月在《细胞》发文,系统性研究和介绍新冠病毒的变异。彼时,他们从已知基因序列的刺突蛋白上,鉴定出106个变异位点。《科学》则称,和“初代”新冠病毒相比,12月的病毒毒株至少在200个位点上有所不同。

英国《金融时报》称,欧洲几轮疫情爆发,都和毒株变异有关。3月,D614G变异株成为欧洲主要流行株。体外实验发现,该毒株的感染力提升2.4-7.7倍。6月,西班牙出现20A.EU1变异株,随后造成欧洲第二波疫情。日本东京大学团队在《科学》发文称,该毒株极易通过飞沫传播,但病原性没有增强。此后,丹麦水貂发现Y453F突变。这一毒株未广泛传播。

拉温德拉·古普塔称,关于VUI-202012/01来源,最有可能的解释是,在某个长期感染新冠且免疫系统较弱的患者体内,不同突变的病毒展开竞争,导致快速突变和进化。。“因为两方面因素,VUI-202012/01尤其值得关注。第一,其发生突变的位点数量大,且有些突变在实验室环境下,被发现可以增强病毒感染细胞的能力。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。”

英国公开信息显示,VUI-202012/01出现17个位点的突变。其中,最重要的是刺突蛋白中的N501Y突变。《细胞》9月发文称,刺突蛋白是新冠病毒表面与人体细胞表面ACE2受体结合的部位。刺突蛋白Q493、Q498和N501位点突变,会提高病毒与人体细胞表面ACE2受体的亲和力。这或意味着传染力更强。

另外,VUI-202012/01还发生S抗原氨基酸删除突变69-70del。这导致刺突蛋白中两个氨基酸的丢失。研究人员在一些免疫功能低下的患者中,发现这可能有利于病毒逃逸宿主的免疫反应。通俗地说,免疫系统可能因此无法识别、清除病毒。

新冠病毒已变异200次?疫苗还能管用吗?

英国米尔顿·凯恩斯实验室数据显示,10月至今,69-70del突变毒株的检出阳性率不断上升。

变异后,毒性更强?

有评论称,上述因素结合后,或构成一种更易于传播的新冠毒株。《科学》援引英国政府首席科学顾问帕特里克·瓦伦斯爵士12月18日发言指出,VUI-202012/01变种于9月20日首次在英国东南部被检出,随后成为伦敦地区主要毒株。截至12月10日,伦敦近60%的感染与它有关。

南非疫情的进展,也在一定程度上支持这一担忧。美联社报道,该国科学家在病例激增的3个地区进行基因测序,发现N501Y突变。南非卫生部门认为,被命名为“501.V2”的新变种或是引发该国第二波疫情迅猛进展的原因。它导致更多年轻人感染,提高重症率。但非洲疾病预防控制中心主任约翰·恩肯加松称,仍需要更多数据证实。目前未确认,南非和英国的变异株是同一毒株。

德国著名病毒学家、柏林夏里特医院病毒学研究所所长克里斯蒂安·德罗斯滕认为,VUI-202012/01的迅速传播或是偶然。此前,全球曾担心20A.EU1会肆虐全球。最终,它小幅提升欧洲感染例数,且死亡率有所下降。另一方面,VUI-202012/01在ORF8位点被指有缺失。有研究表明,这可能会降低病毒的传播能力。

伦敦大学学院遗传学研究所所长弗朗索瓦•巴卢告诉《科学》,伦敦和东南部地区的住院数确实有所上升,但与病例数增加大致相符,这似乎表明新毒株不会导致更多重症。《每日电讯报》报道,全英NHS下属医疗机构仍有空床。截至12月13日当周,全英床位占有率为89%。比去年同期的94.9%,有所下降。重症监护病房的平均入住率从2019年同期的84%,降至目前的75%。

“早期数据就是混乱、有偏见的,我们必须小心对待。” 巴塞尔大学病毒学家艾玛·霍德克罗夫特告诉《科学》。

新冠病毒已变异200次?疫苗还能管用吗?

伦敦实施第四级防控前夕,人们在圣潘克拉斯车站,等候去往巴黎的末班车。/AP

疫苗还管用吗?

从新冠疫苗研发机制看,已经上市的mRNA新冠疫苗,和正处于临床试验阶段的腺病毒疫苗、重组基因工程疫苗,几乎都以刺突蛋白作为抗原。基于此,变异发生在刺突蛋白上,或意味着疫苗可能对病毒“不管用”。

但《科学》、美联社等媒体援引专家分析称,可能性不大。一方面,疫苗诱导的免疫反应,不仅限于刺突蛋白。以mRNA新冠疫苗为例,除诱导中和抗体,它还能诱导特异性效应T细胞克隆和其他非特异免疫功能。

原中国医学科学院研究员、北京协和医学院教授王晨光在《新冠病毒变异可怕吗?》中指出,17个突变中,8个在刺突蛋白上,引起较大蛋白质构像改变的可能性很小。即使突变会改变所在抗原决定簇的免疫原性上,但正好影响到诱导保护性抗体的决定簇,使其不再被疫苗识别,这种几率很低。

英国广播公司称,如果病毒不断累积致抗原漂移,即在自然流行中,病毒基因组发生个别突变、导致病毒抗原小幅度变异,且积累速率不断增强,那人们就需像接种季节性流感疫苗那样,每隔一段时间重新设计并接种新冠疫苗。

王晨光在其文中指出,真有这一天,mRNA技术的先进性会被再次验证。该技术无需进行变异毒株的分离、培养等耗时程序,也不需要做繁琐的抗原蛋白质表达。一旦出现新变异且疫苗失效,mRNA技术只需按照新毒株的基因序列,在现有疫苗基础上做相应的核酸序列改变,即可于“数日”内开发出针对新毒株的疫苗。

复旦大学病原微生物研究所所长姜世勃认为,“疫苗和抗体的开发商应该尽快用突变的病毒来试一试,看他们疫苗研发的抗体或疫苗诱生的抗体是否照样有效?如果不能有效中和值得注意,这是非常关键的。”

姜世勃还指出,应尽快研究突变毒株的致病性是否增加,“如果致病性增加的话,将来它的致死率可能就增加了。”

武汉病毒所石正丽认为:病毒基因突变是永恒的,我们所能检测到的变异都是能成功存活和传播的病毒。要么全球共同努力围追堵截,加上疫苗,像消灭天花病毒和脊髓灰质炎病毒一样清除它,但是要以牺牲经济为代价要么用温和的隔离方式,像流感病毒一样和它共存。两难在于,全球处理疫情的方式没有达成共识

“逃离”伦敦,为的是什么?

截至本文发布,“美联社”报道,包括比利时、德国、以色列等在内的17国,已禁止从英国起飞的所有航班。往返伦敦的欧洲之星列车停运。英国《每日邮报》称,大批英国民众打包行李,赶在封锁令和禁行令生效前,离开第四级管控区域,“回家过圣诞”。还有不少人趁着最后几小时,去抢购圣诞礼物。

变异株已经走出英国。当地时间20日,WHO欧洲区域办事处证实,除英国外,已有至少3个国家发现VUI-202012/01相关确诊病例。包括丹麦9例,荷兰和澳大利亚各1例。

“英国和丹麦是(全球)进行基因组测序最频繁和最多的国家。”瑞士伯尔尼大学病毒遗传学家埃玛•霍德克罗夫特 告诉《华尔街日报》,“这一变种或存在于其他地区而尚未被检出。在全球范围进行更多的协同测序工作,将有助于我们监测病毒变异。”

评论已关闭