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变异毒株对新冠疫情将会产生怎样的影响?

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科学公园 2021-03-02 08:13

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文 | 挣脱枷锁的囚徒

尽管新冠病毒全球大流行已经出现明显的拐点,

但新发现的几种变异毒株可能具有更强的传播潜力,甚至可能降低疫苗的保护效力,而引发全球性特别关注。

那么,新冠病毒的这些变异体将会对疫情产生怎样的影响呢?

新冠病毒变异是“家常便饭”

作为最简单的“半生物”,病毒繁殖的自我复制过程总是会引入一些微小错误而发生突变。

而RNA病毒的遗传物质是单链RNA,由于缺乏“校正”和“纠错”机制,而更容易突变。

引发全球大流行的新冠病毒正是一种RNA病毒,因此,传播过程中不断出现突变对于新冠病毒来说是一种必然和“天经地义”。

变异毒株和病毒进化树

前面笔者已经介绍过,如果一种突变可以相对稳定的遗传,其“子子孙孙”都会带有这种突变,而形成一个家族,就会构成病毒的一种突变体,在病毒遗传进化树上就会形成一个分枝。

这样,不断出现的变异毒株就会构成一颗不断“生长”的如题图显示的那样的进化树,就像我们所编制的族谱一样。

新冠病毒出现了多少变异体?

新冠病毒自从2019年末被发现以来,迄今已经被鉴定出超过4000个变异体(系),已经形成了一棵“参天大树”。

需要担心吗?

并非所有变异体都会导致病毒生物学行为的改变。

相反,绝大多数变异体都没有公共卫生意义,不值得担心。

然而,最近在英格兰,南非和巴西发现的三个变异株,分别被命名为英国B.1.1.7系(株),南非B.1.351系和巴西P.1谱系却特别特别引人注目。

这是因为,有证据显示,这三个变异株可能具有更强的传播力,即传染性。

另外,这些变异株还有可能影响目前已经开发的几种疫苗的保护效力。

真的更具有传染性?

尽管都存在多种突变,但3个毒株却共享一个特定的突变,即位于新冠病毒编码刺突蛋白区域的N501Y突变。

我们知道,新冠病毒依赖刺突蛋白“抓住”人类细胞膜上的ACE2受体从而打开进入细胞的大门导致感染的。

因此,病毒RNA上编码刺突蛋白区域的突变有可能改变病毒对细胞的侵袭性,从而改变病毒的传播力和传染性。

引人关注的3种毒株,最早被确认的是英国B.1.1.7毒株。

2020年12月14日,英国COVID-19基因组学联盟(COG-UK)发表的一项声明宣布,在英国东南部发现了一种新的SARS-CoV-2变异体,该变异体包括刺突蛋白结合域基因序列N501Y突变在内的多种突变。

证据显示,这种变异体的传播力较其变异前的祖先传播力增加了50%到70%,并在英国东南部及更广泛区域快速传播。

随后,世界上很多国家都相继报告发现了B.1.1.7毒株感染病例,一度引发全球性惊慌。

随后,在南非和巴西也发现了带有N501Y突变的毒株,同样有证据显示具有更强的传播力。

然而,这些证据并不能证明新的变异毒株的确具有更强的传染性。

我们知道,病毒的传播力和传染性受多种因素的影响。除了病毒的生物学特征,还受社交疏离,戴口罩等防疫措施,以及环境等因素。

新出现的变异株毒在出现地快速传播,迅速成为主流毒株,也可能是因为当地防疫不力导致。

比如,尽管世界上很多国家都发现了英国B.1.1.7毒株感染病例,大多数输入地却并没有形成该变异株引发的流行。

这至少从一个侧面证明,说该变异毒株具有更强传染性的证据并不充分。

南非和巴西变异株是否真的具有更强的传染性,也面临同样的疑问。

疫苗仍然有效吗?

由于目前开发的疫苗多数针对新冠病毒的刺突蛋白病毒结合域,疫苗的保护性主要是通过刺激产生针对刺突蛋白的中和性保护抗体,或细胞免疫产生。

新病毒刺突蛋白的变异的确可能影响疫苗的保护效力。

一些研究也证实了人们的这种担忧。

美国生物技术公司诺瓦瓦克斯早在上个月就表示,证据显示该公司生产的疫苗对在英国B.1.1.7毒株具有良好保护力,但对南非B.1.351毒株有效率较低。

美国莫德纳公司的研究人员稍后也做出了相似的表示,称该公司研发的疫苗对英国和南非发现的变异毒株具保护作用,但对南非B.1.351毒株产生的免疫反应较弱。

而针对英国牛津大学和阿斯利康公司合作的疫苗的两项研究显示,其联合开发的新冠疫苗对英国变异毒株有效,但对南非毒株的保护力有限。

因此,南非当局叫停了阿斯利康疫苗的接种。

最新,2021年2月17,美国得克萨斯大学发表在《新英格兰医学杂志》的两项初步研究,利用生物工程病毒(假病毒可以表达新冠病毒刺突蛋白,却不具有感染力)进行的体外研究显示,南非B.1.351异毒株对辉瑞新冠疫苗中和性抗体保护作用降低三分之二;

同时,研究显示,莫德纳公司的mRNA-1273 疫苗针对南非B.1.351变体的中和抗体滴度降低了数倍。

2种疫苗对于包括英国和巴西变异株在内的其他毒株的效力不受影响。

显而易见,高度一致性的证据显示,几种疫苗对南非B.1.351异毒株,而不是英国和巴西变异株的保护力受到了变异的影响。

南非B.1.351异毒株的出现,影响的不止是疫苗的有效性

因为,疫苗针对这种变异株有效性的降低,也就意味着,无论是通过感染或者疫苗接种,诱导产生的免疫力都不能保证免于对南非B.1.351异毒株的“二次感染”。

问题是,大流行虽然有缓解趋势,却仍存在大量新发生的感染。

只要病毒不断继续传播,就会不断出现新的变异。

其中,很有可能出现对感染或疫苗接种诱导的免疫力“不感冒”的新变异毒株,从而引发新的感染传播甚至流行。

也就是说,南非B.1.351异毒株的出现更重要的是,进一步证明新冠疫情不可能被完全消灭。

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