惊呆了

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新冠病毒会不断变异 新冠病毒不断变异,意味着什么?

访客

在病毒的生存法则下,病毒往往是朝着强传播性和低致病性两个大方向发展的。在此前提之下,接种疫苗,建立免疫屏障是人类应对新冠病毒不断变异的关键选择。

新毒株在国内出现

4月25日,山东烟台市召开疫情防控新闻发布会透露,4月24日,烟台市新增感染者36例。烟台在第一时间开展病毒全基因组测序,截至当天已完成4个区市共16例本土病例基因测序分析,为同一条传播链,且病例基因分型为奥密克戎BA.2.3进化分支,这是我国境内首次出现该毒株。根据世卫组织的报告,去年以来,在丹麦、日本、菲利宾等国家已经发现奥密克戎BA.2.3新毒株。奥密克戎BA.2.3会对人们产生什么样的影响?是否会在世界范围内大流行呢?

香港大学生物医学学院教授、病毒学专家金冬雁对于奥密克戎BA.2.3新毒株的出现并没有感到惊讶,“在自然界,病毒在通过突变和进化寻找对自己最有利的生存方式。病毒的突变有一定的规律可循,也可以说是适者生存,适合度(fitness)最高者才能广泛传播。能够广泛传播的新冠病毒往往传播性强,并可能伴有免疫逃逸性强(一定程度上病毒具有绕开通过之前因为感染或接种疫苗,在人群中所建立的抗体屏障的能力)。”金冬雁告诉本刊,“一般来说,传播性强而致病性也强的病毒,即使能够通过突变而产生,由于适合度低,注定会被淘汰。因为如果病毒致命性很强,感染不久以后这个宿主就死了,实际上对这个毒株传播是不利的。在真实世界的传播中,往往是传播性和免疫逃逸性强的病毒,更容易在宿主中持续繁衍。


换句话来说,在病毒的生存法则下,病毒往往是朝着强传播性和低致病性这两个大方向发展的。金冬雁以过去两年来新冠病毒的不断变异为例子,“在世界范围内曾经占主导地位的新冠病毒,并没有发现哪一个毒株的致病性显著增加。他们的传播性跟它们的致病性,这两个特性并不是向同一个方向一起进化的。我们现在所看到的例子,不管是在新冠病毒和其他呼吸道病毒中,都没有发现传播性和致病性同时增强的情况,所以这一点是可以比较放心的。

至于奥密克戎BA.2.3,金冬雁告诉本刊,对于病毒来说,突变每时每刻都在发生,在这样的变异中,有些毒株在基因组突变达到一定数量的前提下,传播力和免疫逃逸能力增强,会成为优势毒株。“奥密克戎BA.2.3成为优势毒株的可能性极小,由于它基因组突变后与母本(BA.2)相差不大,其病毒特性不大可能与母本相差太大。”金冬雁说,毒株基因组核苷酸突变的数量,决定了病毒与上一代病毒特性不同的程度。“新冠病毒含有约3万个核苷酸。从这个角度来说,BA.2.3新毒株与过去几年造成全球大流行的德尔塔、埃尔法、奥密克戎等病毒还是无法相提并论。以德尔塔为例,它相较于武汉疫情暴发时的原始毒株来说,有30多个核苷酸发生突变,这也导致它的传播性大大激增,并有中等程度的免疫逃逸性,在一定程度上可以绕开当时人类建立的免疫屏障,因此被社会密切关注。”


新冠病毒。冠状病毒在电子显微镜下呈球状或椭圆形,病毒上有规则排列的突起,形似皇冠而得名冠状病毒。图片来源:美国卫生研究院(NIH)官网

某种意义上来说,奥密克戎BA.2.3新毒株的出现,可以理解为是病毒常态下突变的结果。“其实新冠病毒和SARS、艾滋等病毒相比,是属于突变较慢的。它们大概每个月会有2个左右的核苷酸发生突变,因此也就产生了新的毒株。不过这些突变大部分都还是“中性”的,并不会导致病毒性质发生很大变化。而这些病毒大多数情况下,也会随着时间的流逝被自然淘汰掉。”金冬雁说到。

不过,突变不是新毒株产生的唯一路径。4月2日,据台湾联合新闻网报道,台湾指挥中心医疗应变组副组长罗一钧2日证实,台湾地区出现1例奥密克戎XE变异毒株病例。在此之前,3月30号世界卫生组织已经对奥密克戎XE发出了警告,这是一种由奥密克戎BA.1 和奥密克戎 BA.2重组而成的变体。世卫组织称,奥密克戎XE的传播力可能比奥密克戎BA.2还要高10%。

重组毒株与突变毒株产生的方式不同。突变毒株是原始毒株在基因序列上发生点突变而形成的,毒株与上一代有明显不同的基因序列。此前被世卫组织列为VOC(值得关注的变异株)的阿尔法、贝塔和德尔塔,以及现在的奥密克戎,都是突变毒株。而重组毒株是两类不同毒株在感染同一个细胞的情况下,因毒株的遗传物质在感染者体内混合所产生的。


对此,金冬雁表示,不同于突变株的“常态性”,像奥密克戎XE这样的重组株发生的概率很小。“病毒重组发生的前提是,有两种毒株同时感染一个人,才有可能发生重组,这本身是不太容易发生的。举个例子,一个人感染了BA.1毒株后,在免疫系统的交叉保护作用下,也会对BA.2有所抑制。除非在抗体还没来得及产生的短时间内,第二种病毒入侵人体,才有可能在同一个细胞内,被两种病毒感染。因此,重组株出现的概率很低。

德国华裔病毒学家、埃森大学教授陆蒙吉认为奥密克戎 XE成为新的优势株的可能性很小,目前看来并没有数据证明它在现实世界的传播能力。更重要的是,奥密克戎XE是两种现有奥密克戎亚型毒株的结合,所谓突变也是“原来的突变”——特性相近的两个不同毒株重组,也不会重组出特别的新毒株,这与现在流行的毒株相比,并没有产生过多的优势。“再过一段时间,当全球大部分人通过感染或者疫苗接种之后,也就产生了相应的抗体,奥密克戎XE再要突破和逃逸这种抗体是很难的,相当于它是后发,其实没有优势。事实上,过去一年中发生的例子也证明了这一点,除了奥密克戎XE外,全球还有新冠病毒重组毒株XF、XG、XB等被陆续发现,但部分毒株自2022年以来再未被发现过。”

不断增强的传播性

一个可见的事实是,新冠病毒的传播性越来越强。

世界卫生组织官网的最新数据显示,截至欧洲中部时间4月27日18时05分,全球累计新冠确诊病例超过5亿人,累计死亡人数接近623万。根据约翰霍普金斯大学的实时监测数据,包括中国在内的全球各主要国家,从2022年1月开始新增确诊病例出现猛增。且增幅速度远高于前几轮疫情,以美国为例,在今年一月,新增确诊率近乎直线上升,1月3日美国单日新增确诊超过100万,而四天前这一数字才50多万。而中国则从3月开始,新增病例出现猛增,最高峰达每日3000多例。这个期间,正是奥密克戎在各国流行的阶段。

科学界用R0值来衡量和评估病毒的传染性,它是指平均每位感染者在传染期内使易感者个体致病的数量。R0值越高表明疾病越容易传播。在1月西安出现疫情时,西安交大二附院新冠肺炎医疗救治专家组组长 、感染科主任党双锁曾公开提到,新冠病毒(原型株)的R0值大致在2-3.2之间,到了德尔塔株则达到了4以上,新近发现的德尔塔+变异株的R0值约为5-9.5。而自2021年11月奥密克戎毒株BA.1被发现以后,它已经凭借超强传播力而迅速取代德尔塔毒株,成为全球主要的传播毒株。研究显示,BA.1的R0值为7-8,2个月后,进化株奥密克戎BA.2后来居上,慢慢成为全球主要毒株,美国首席防疫专家福奇表示,其传播速度甚至比BA.1还要高出50%-60%。

2022年3月以来,我国各地爆发的疫情,以及本次上海疫情,罪魁祸首主要就是奥密克戎BA.2。2022年1月8号,国家传染病医学中心主任、复旦大学附属华山医院感染科主任张文宏指出,奥密克戎BA.2的R0值可以达到9.5,这意味着一个人可以传10个人。这还意味着,现在病毒的传播力几乎是早期传播力的3~5倍。


2022年4月29日,医务人员在北京西城一处核酸采样点为市民进行核酸采样。

到现在为止,世界卫生组织已经把5种毒株列为需要关注的变异株(VOC)。它们是埃尔法、贝塔、伽马、德尔塔和奥密克戎。世界卫生组织对需要关注的变异株的定义是:传播性增加或COVID-19流行病学方面的有害变化;或者毒性增加或临床疾病表现的变化;或者公共卫生和社会措施或可用的诊断工具、疫苗和治疗方法的有效性降低。这一举措主要考虑了病毒毒株的传播性、致病性和免疫逃逸的特性。

“这其中最重要的考量还是传播性。这也是目前全球这五种毒株的共性。”金冬雁告诉本刊,这五类毒株在全球都有其“各领风骚”的时期,每个值得关注毒株流行时,占全球所有新冠感染者病例的比例都在95%以上,有的甚至达到99%。“奥密克戎在2021年11月被发现,不到一周就被世卫组织列入值得关注的毒株,其实世界各地病毒学家都注意到其传播性有了很大变化,比以往任何毒株的R0都要高。科学家在检测其基因组后,发现奥密克戎的刺突蛋白(S)上,多个关键位点出现变化,整个基因组有60多个核苷酸与初始毒株不同,这比任何毒株基因组变化都大。”金冬雁更愿意把这5种优势毒株称为,真实世界选择留存下来的结果。它们是在病毒“进化生存法则”里的“胜出者”。

建立免疫屏障是关键

具体到奥密克戎BA.2.3的出现,德国华裔病毒学家、埃森大学医学院病毒研究所教授陆蒙吉也表示,没有必要对其过分紧张。但他认为不应该完全放松对BA.2.3的警惕,应该给予一定的关注度。他的依据是在意大利的新冠病例数中,奥密克戎BA.2.3已经占有一定的比重——今年4月13日,意大利病毒学家表示,奥密克戎BA.2.3的毒株已经占意大利全国确诊病例的20%左右。

“一个新毒株能不能在一个地区传播起来,它的传播场景因素是非常复杂的。”陆蒙吉告诉本刊,“全球人群因为各地区人种免疫遗传不同,以及群体和个体免疫水平的不同,会导致不同地区人群免疫针对的病毒靶点不一样。进而导致同一种病毒在不同地区人群之间,流行程度不一样。这也会导致,病毒在不同地域进化程度不同,在全球各地会出现自己特有的突变株来,我们在以前很多病毒的传播上都可以看到这一点。”


国务院新闻办公室召开新闻发布会

陆蒙吉说,新毒株必然会不断出现,面对这个现实状况,最关键要做的还是通过疫苗建立的免疫屏障。“起码到现在为止,相比于对新毒株的关注,我们更应该关注自己有没有免疫力这个问题,赶紧去打疫苗。”陆蒙吉告诉本刊,即使新毒株有一定免疫逃逸性,疫苗也会对人们起到保护作用。一个可见的事实是,在国内,即使是科学家和研究者根据原始病毒研究的灭活疫苗,依然对预防奥密克戎感染有一定的抵御作用,并能有效地减少重症发生率和死亡率。

对此,金冬雁认为,在人类跟新冠突变株的斗争里,只要科学家能够更快研制出针对新毒株的疫苗,就能够更有针对性地对付新的毒株,就有可能做到比病毒跑得更快。“人体免疫系统也是有自己智慧的。在我们接种第二针或者第三针加强针后,人体会对不同毒株重合部分的免疫靶点记忆增强,会产生与抗原结合得更为紧密的抗体,这也意味着综合免疫水平的提升。因此,这也是我们为什么呼吁要打加强针的原因。”金冬雁说。

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