李忠东
2021年1月27日,世界卫生组织发布的每周流行病学报告指出,70个国家和地区已出现在英国发现的新冠病毒变异株B.1.1.7,31个国家和地区已出现在南非发现的新冠病毒变异株501Y.V2 (也称B.1.351),8个国家和地区已出现在巴西发现的新冠病毒变异株P.1。相比2020年年中席卷全球的D614G突变毒株,这批新的毒株产生了更多突变,有些还位于病毒刺突蛋白的受体结合域,这意味着突变可能不仅改变病毒的传播能力,还可能影响抗原特性,逃避人体已产生的免疫反应。新冠突变毒株会不会导致先前感染提供的保护力下降、中和抗体治疗失效或疫苗预防失效?这些问题成为科学家关注的焦点。
病毒变异是生物的特征之一,每个毒株的病毒序列或多或少会有所不同,这属于正常现象。新冠病毒在传代过程中,基因组中某个核苷酸发生变异是病毒本身的特点,因此,新冠病毒的变异是病毒进化的自然现象。研究认为,新冠病毒每月平均发生1~2次突变。目前,新冠病毒的大部分变异都是“点突变”,属于小幅度变异。
变异株D614G
2020年2月,欧洲出现新冠病毒变异株D614G。D614G突变指的是新冠病毒的第614氨基酸位点D(天冬氨酸)到G(甘氨酸)的突变,位于刺突蛋白(S蛋白)。2020年7月,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究表明,拥有D614G突变的新冠病毒变异株最早出现在德国和意大利等国家,后迅速在全球扩散开来,并成为最主要的新冠病毒毒株。研究人员在分析不同阶段全球共享流感数据倡议组织数据库中的新冠病毒基因组序列之后发现,变异株D614G在2020年3月1日之前只占到库内全部病毒的10%,在3月初到3月底提交的约1.5万个新冠病毒基因组序列中,变异株D614G已占到67%,而在2020年4月1日到5月18日全球提交的1.2万多个病毒数据中,变异株D614G的占比更是高达78%。
变异株B.1.1.7
2020年10月,英国病毒专家在对之前保存的一份新冠病毒样本进行检测后惊讶地发现,这个样本的多处基因片段都发生了突变。研究表明,这种毒株就是2020年12月在英国蔓延传染开的新冠病毒变异株B.1.1.7(也被称作“VUI-202012/01”),其传染性比已知的病毒高出五至七成。目前已在50个国家发现该变异株,虽然它在一些国家尚未成为主导毒株,但这些国家面临着同样的风险。据美国《科学》杂志报道,B.1.1.7只是随着新冠病毒在世界范围内传播而出现的众多变种之一。该变异株特别之处在于出现了17个位点的大量突变,其中8个发生在重要的刺突蛋白(S蛋白)中。剑桥大学病毒学家古普塔认为,免疫系统脆弱的人群可能会给这种病毒累积变异的机会。最新研究证实,变异株B.1.1.7的致死率比原始毒株高出30%,它的扩散速度也比原始毒株快30%~70%。在早期60岁以上新冠肺炎老年患者中,1000人可能有10人死亡;相比之下,变异株B.1.1.7致使老年患者1000人中的死亡人数上升到13人。
变异株501Y.V2
2020年10月,南非发现的新冠病毒变异株501Y.V2更令人担忧,从2020年11月初起,它成了当地流行的主要毒株。这种变异株很有可能会“二次感染”人,即一个感染过原始新冠病毒并已经康复的人,如果接触变异株501Y.V2,有可能再次被感染。科学家用来自44名新冠肺炎康复者的血清,调查了变异株501Y.V2的影响。他们使用HIV病毒改造的“伪病毒”,模拟突变毒株在刺突蛋白上出现的多个突变,发现超过半数的康复者血清样本无法中和这些“伪病毒”,这表明变异株501Y.V2对此前感染产生的免疫具有抗性。也就是说,一个感染过原始新冠病毒并已经康复的人,如果接触了变异株501Y.V2,有可能再次被感染。研究人员猜测,这可能是该毒株快速传播的一个原因。
变异株Cluster 5
2020年11月,丹麦的日德兰半岛上发现了新冠病毒变异株Cluster 5。早在2020年6月,丹麦和荷兰等国家的水貂农场中就出现了新冠病毒在水貂中传播的现象。传播的源头并不是水貂身上有独特的新冠病毒,而是这些水貂被患有新冠肺炎的人身上的新冠病毒传染。现在从水貂身上发现的变异株Cluster 5,是人类新冠病毒在水貂身上产生突变后的结果。丹麦科学家的初步研究显示,新冠变异株Cluster 5携带着一些与常见新冠病毒株不一样的基因突变。虽然这些基因突变并没有让病毒感染者的临床症状表现更严重,也未使病毒的传播能力产生改变,但是可能让变异株Cluster 5对中和抗体的敏感度有一定程度的降低。人们担忧,随着新冠病毒的基因组不断产生突变,对中和抗体产生耐药性的基因突变迟早会出现,而丹麦水貂身上出现的变异株Cluster 5只是病毒耐药性突变之一。为了提前预防变异株Cluster 5在水貂和人群中的进一步传播,丹麦政府做出了杀掉全国农场里所有水貂的决定。
变异株P.1
2020年12月15到23日,在巴西亚马逊州首府玛瑙斯市采集的31份新冠病毒阳性样本中,有13份检测出新冠病毒变异株P.1。这种变异株携带了一整个位于病毒表面的突变群,包括E484K、K417T、N501Y等多种突变,抗体特别是强效抗体喜欢在那里结合。这些突变正在帮助病毒逃避抗体或逃避被抗体识别,是在为病毒提供一件隐形的“披风”。为了验证这一假设,研究人员从44名感染过原始新冠病毒的人身上抽取血清,检查了该血清中的抗体是否仍能对抗P.1。结果表明,在一半的血清中,抗体对新变异株的效果明显下降。
病毒进化的最终目的是与人类共存。要达到这一目的,病毒首先要适应宿主,短期内有可能出现致病力和传染性都比较强的变异病毒株流行。然而,随着机体抵抗病毒的免疫力增强,最终演变趋势是病毒致病性和传播能力减弱。美国明尼苏达大学传染病研究和政策中心近日发表的一份报告称,新冠肺炎疫情可能持续两年,直到全世界约2/3的人获得免疫,这种流行病才会得到控制。
人类的历史就是与传染病不断斗争的历史,病毒不断变异,人类也会逐渐强大,但前提是做好科学的防护准备,这就要求我们相应调整防疫物资、公共卫生政策和个人卫生习惯,加大公共卫生人才培养,强化医院和公共卫生领域的互联,督促公共卫生政策在社区的落实,尤其应当完善突发公共卫生事件的预警机制。2020年12月中旬以来,由于变异病毒在世界范围内广泛传播,各国纷纷升级了管控政策。
疫苗接种有用
新冠疫苗,无论腺病毒疫苗、重组基因工程疫苗还是mRNA新冠疫苗,几乎均以病毒的刺突蛋白作为抗原。基于此,如果病毒变异发生在刺突蛋白上,是否意味着人体对抗病毒感染的疫苗接种效果会受“影响”?《科学》杂志和一些权威媒体援引专家分析称,“受影响”可能性不大。这是因为疫苗除诱导人体免疫系统产生中和抗体外,还能诱导人体特异性效应T细胞克隆和其他非特异免疫功能。病毒稍有变异,中和抗体一定受影响,但人体细胞免疫和其他非特异免疫形成免疫记忆后受影响较小。2020年12月18日,世界经济论坛发表了英国安格利亚鲁斯金大学联合健康学院院长马特•韦伯斯特撰写的文章,文中称:新冠病毒有效传染数再次破1,病毒突变,感染数翻番,一些地区再度封锁,这足以吓倒多数人。但是,人们不该用好莱坞的电影情节推演疫情。在17个突变中,虽有8个发生在刺突蛋白上,但引起较大蛋白质构象改变的可能性很小;而且目前尚无实锤表明,变异株会使当前的疫苗失效。
疫苗接种是防控传染病大规模流行最便捷、最有效的途径,跟其他疫苗一样,新冠病毒疫苗在上市前都经受了重重“考验”,安全性得到了充分验证。世界卫生组织早前也就发现的变异新冠病毒发表通报,认为目前的病毒变异并未影响疫苗的保护效率,也没有一种变异体能导致病人加重病症或逃脱筛查诊断。英国广播公司称,只有病毒不断累积致抗原漂移(即病毒基因组发生突变导致抗原的小幅度变异,且积累速率不断增强),人们才需要像接种季节性流感疫苗那样,每隔一段时间重新接种新的新冠疫苗。根据现有研究,我国国内批准上市的新冠灭活疫苗,其特异性抗体消灭病毒的能力没有受到影响,它们对变异病毒和其他国家来源的新冠病毒都是有效的,人们可放心接种。
采取升级措施
国务院联防联控机制印发的《关于做好新冠肺炎疫情常态化防控工作的指导意见》强调,我国新冠肺炎疫情防控工作已从应急状态转为常态化。不可否认,在与疫情共处一段时间后,很多人的防疫措施会有松懈。新冠病毒变异株的到来,意味着想在未来一段时间内避免潜在的感染病毒的风险,必须加倍谨慎。新冠病毒本身虽有变异,但它的传播方式和传播途径基本不变,我们只要一以贯之,落实好我国应对并阻断新冠肺炎疫情传播的各种防控措施,依然能有效防止变异新冠病毒的传播。
增强个人防护意识,特别是有输入病例的医院或定点隔离酒店的医护和从业人员要增强防护措施。定期筛查高风险人群,对感染者早诊断、早治疗,尽早隔离感染者和密接者。“新冠病毒变异株仍然遵循常规毒株的传播途径,只是传染风险更高了。”美国布朗大学公共卫生学院院长阿希什•杰哈强调说,“之前采取的保护措施现在同样有用,但需要升级措施。”
注射新冠疫苗是降低风险的终极方式,但在接种之前要设法减少与其他人接触的时长和次数。例如,平常每周去超市两三次,现在减少到一周一次或者缩短停留时间。如果之前经常与不是家庭成员的人在室内聚会,可以考虑取消这些活动,直到大家都打了疫苗。如果活动不能取消,一定要戴好口罩并保持室内通风良好。即使接种了疫苗,也应严格采取戴口罩、勤洗手和不聚餐等防疫措施。根据大通摩根数据分析师戴维德•麦基的推测显示,新冠病毒变异株B.1.1.7把病毒的再生产数(1个感染者在没有免疫或医疗介入的状态下,会传染多少人)从之前的3.3提高到了4.9,如果采取了戴口罩、保持社交距离、严格消毒等防疫措施,病毒的再生产数能够降低至1以下。