湯興

2020年12月中旬,英國通報了新發現的變種新冠病毒B.1.1.7,并稱其可能比原始毒株的傳播性高出70%。同月23日,英國報告境內出現又一新變種,后證實它是不久前在南非發現的501. V2。此后的兩周多,英國和南非連續數日成為歐洲和非洲新增病例最多的國家。
面對不斷蔓延的變種病毒,英國首相約翰遜在2021年1月4日宣布,英格蘭實施第三次全境封鎖,并將持續到至少2月中旬。所有學校關閉,居民被要求待在家中。南非也已全境升至第三級封鎖。而多國已啟動針對英國和南非的入境限制措施。
截至1月5日,已有包括中國、美國在內的30多個國家檢測到與英國新變種相似的毒株,澳大利亞、法國等數個國家檢測到南非新變種。
目前主要有4種引起大眾關注的變種新冠病毒,除了近期在英國、南非發現的變種,還有2020年年初通報的D614G突變病毒和2020年8月在丹麥發現的Cluster5突變病毒。
D614G突變病毒,是目前新冠的主要病毒形式。它比最初的毒株感染性更高、更易傳播,但并未導致疾病的嚴重程度增加。
2020年1月下旬至2月初,新變種D614G出現在歐洲,隨后該變種逐漸取代最初發現的毒株,在2020年6月成為全球傳播的主要病毒形式。根據《科學》雜志上發表的研究,D614G變種在病毒傳播中占主導地位,是因為它增強了刺突蛋白打開細胞讓病毒進入的能力。
洛斯阿拉莫斯國家實驗室的生物學家貝特·科伯在《細胞》上發表論文稱,D614G與初始毒株相比傳染性增強了2.6~9.3倍,但不會引起更嚴重的疾病,也不會影響現有的診斷、治療、疫苗和防疫措施的有效性。
Cluster 5因“動物宿主”水貂獲得新突變,然后發生“貂傳人”,目前已滅絕。
Cluster 5于2020年夏季在丹麥被發現,于11月19日被丹麥衛生部宣布滅絕。該變種先是在養殖的水貂間感染,隨后傳播給人類。為此,2020年11月,丹麥首相還曾下令撲殺水貂。除了丹麥之外,美國、意大利、荷蘭、西班牙、立陶宛、希臘和瑞典7個國家的農場養殖的水貂中,也發現過新冠病毒。
丹麥僅在2020年9月發現了12人感染此變種,且確診的12人都未出現嚴重癥狀。世界衛生組織稱,該變種可能造成人體“中和”病毒的能力減弱,導致人體在自然感染或接種疫苗后,產生的免疫保護的范圍和持續時間縮短,相關研究仍在進行。
英國發現的B.1.1.7,其傳播力更強,但致病性似乎沒有變化。
該變種最初于2020年9月出現在英格蘭東南部。據英國《衛報》披露的信息,該突變是在一個人的體內完成,可能是在患有新冠慢性感染的患者體內發生。其中一種可能性是,病毒是在免疫系統受損的患者體內獲得了一系列新突變。在免疫系統弱的患者體內,病毒可以活躍數月之久,積累大量突變。
英國公共衛生部高級醫學顧問蘇珊·霍普金斯表示:“該新變種不會引起更嚴重的疾病或增加死亡率,但我們仍在繼續調查以獲得更準確的信息。”
2020年12月26日,《medRxiv》刊登了關于B.1.1.7的首篇研究論文。這篇論文由國際著名傳染病研究機構—倫敦大學衛生與熱帶病學院所著。該研究通過建模預測B.1.1.7突變株的傳播能力比其他毒株高56%,并且指出,該突變株傳播能力更強的重要原因是更易造成兒童感染。同時,該研究否定了這一毒株毒性更強。香港大學生物醫學院病毒學家金冬雁教授表示“:這符合我們一直以來的預測,新冠病毒的變異趨勢是傳播能力增加,毒力下降,重癥比例減少。”
一種可能性是,病毒是在免疫系統受損的患者體內獲得了一系列新突變。在免疫系統弱的患者體內,病毒可以活躍數月之久,積累大量突變。
南非發現的501Y.V2與英國版變種新冠病毒屬于不同變體,尚無證據表明其會導致更嚴重疾病。
2020年12月18日,南非宣布檢測到新病毒變體,將其命名為501Y. V2。該變體與英國發現的變種新冠病毒均有N501Y突變,但研究表明兩者是不同變體。南非衛生部門在基因測序中發現,這種變體正在迅速取代目前在南非傳播的其他新冠毒株。
南非新冠項目負責人卡里姆教授表示,南非501. V2會增加病毒載量,即增加患者體內的病毒數量,這可能轉化為更高的傳播率。世界衛生組織表示尚無證據表明該變體會引起更嚴重的疾病,并表示還需要展開進一步調查,以了解該變體對病毒傳播、診斷、疫苗等方面的影響。
此外,尼日利亞近期也發現了新變種P681H。據美聯社2020年12月24日報道,非洲疾控中心負責人約翰·恩肯加松表示,它與英國和南非發現的新變種都不一樣,目前還處于傳播早期,相關研究正在進行中。
世衛組織在2020年12月31日強調,雖然初步評估顯示英國和南非發現的變異新冠病毒不會增加疾病嚴重性,但其會導致更高的發病率,產生更多住院及死亡病例,所以需要采取更嚴格的公共衛生措施來控制這些變異病毒的傳播。世衛組織還建議各國增加對新冠病毒的常規基因測序,以更好地了解病毒傳播并監測變體。
變種病毒來勢洶洶,不禁讓人擔憂2020年年初的緊張局面是否會卷土重來。首要的疑慮是,面對不斷變異的病毒,現有的病毒檢測手段是否有效。
為此,南風窗采訪了暨南大學生命科學技術學院教授王通,王教授也是海力特新冠病毒核酸精準試劑的研發主力。
王通教授表示,試劑的檢測區段并不是突變經常發生的區段,是比較保守的、突變不易發生的區段。就目前出現的變種病毒而言,現有的新冠檢測試劑都可以成功檢測。近幾日,我國的試劑已成功檢測出傳到中國的英國新變種。
對于未來會不會出現“核酸精準試劑檢測不出變異毒株”的情況,王通教授也給予了解答:“現有的新冠檢測試劑,都要求檢測兩個基因,分別是N基因和ORF1ab基因。根據突變動力學,同時在兩個區段發生突變的可能性是極小的。所以即使之后這兩個基因中一個發生突變,令我們的檢測在一個基因上失效,還是可以檢測到另一個是陽性,依舊可以提示患者已感染。”王教授表示,目前檢測出的陽性病例都是兩個基因雙陽性,如果后續出現單陽性的病例,將引起高度重視,這意味著它其中一個檢測基因可能發生突變。對此,可以進行基因組測序來判定,再針對新情況,在檢測試劑上改進。
王通教授也表示目前不必過于恐慌:“任何病毒都會以突變的策略來生存,有突變程度的高與低。新冠病毒的變異速度并不是驚人的,它不像艾滋病每天都會發生很強烈的變異。從現在的情況來看,我們要密切監控它是否會出現更頻繁的變異,但不應過度恐慌。目前的變異是正常的RNA病毒特性,不是很難控制的程度。”
美國疾控中心指出,突變毒株可能逃避“疫苗誘導的免疫應答”是最令人擔心和關注的問題,但目前沒有證據表明這種情況正在發生。
汕頭大學人類病毒學與腫瘤學實驗室負責人覃青松教授接受南風窗采訪表示:“目前國際上的疫苗有以中國科興、國藥為例的滅活疫苗,輝瑞/ BioNTech、莫德納為例的核酸疫苗、以牛津-阿斯利康為例的載體疫苗以及基因重組疫苗等。面對不斷變化的病毒,現有的疫苗有效性是否會有影響目前難以定論,這需要更多的實驗來證實。”
牛津大學醫學教授約翰·貝爾與覃教授持有相同看法。他在接受英媒采訪時表示,學界目前對輝瑞/BioNTech新冠疫苗和牛津-阿斯利康新冠疫苗是否對變種病毒有效,還沒有明確的答案。
這兩種新變種中,南非變種引發了更多的擔憂。據英媒ITV報道,英國科學家認為南非新冠變種病毒不但更危險,而且可能令目前的疫苗失效。
牛津大學醫學教授約翰·貝爾表示:“已經出現在英國的南非變異毒株501. V2和其他毒株相比,蛋白質結構變化更顯著,目前的疫苗可能無法對付。”他指出,牛津大學的研究團隊已著手研究疫苗該如何應對不同的變種病毒。他初步認為,疫苗將對英國發現的變種病毒有效,但不敢肯定疫苗是否會對南非發現的變種病毒有相同效果,他表示這還是個問號。
烏格·撒辛表示,變異株的蛋白質與之前的病毒株有99%相似,若變異不在關鍵蛋白部位,不會影響疫苗效力。
雷丁大學細胞微生物學副教授西蒙·克拉克表示,盡管南非和英國的兩個變體有一些共同的新特征,但在南非發現的變體有更多令人擔憂的突變。他說:“南非發現的變體,其病毒關鍵部分刺突蛋白(刺突蛋白是新冠病毒用來與受體結合的主要表面蛋白)有了更廣泛的改變。”華威大學的病毒學家和分子腫瘤學教授勞倫斯·楊也指出:“在南非檢測到的變異更加令人擔憂,它可能會導致病毒逃逸免疫保護系統。”英國衛生大臣馬特·漢考克也表示,南非變異毒株比英國變異毒株更具威脅。
各疫苗研發公司都對疫苗有效性持樂觀的態度。
德國生物技術公司拜恩泰科(BioNTech)首席執行官烏格·撒辛在線上新聞發布會表示,他有信心,從科學性來說,他們與輝瑞合作開發的新冠疫苗對病毒新變種仍然有效。疫苗的作用機理是,通過訓練免疫系統識別病毒的S蛋白,形成免疫記憶。在病毒試圖感染人體時,能夠迅速產生抗體,消滅病原,達到預防效果。若S蛋白大量變異,免疫系統可能無法識別而致病毒逃逸。但烏格·撒辛表示,變異株的蛋白質與之前的病毒株有99%相似,若變異不在關鍵蛋白部位,不會影響疫苗效力。
烏格·撒辛說,相關試驗正在進行,大約需要兩周時間完成實驗室工作,以明確證明已經在英美兩國開始注射的BioNTech/輝瑞疫苗是否仍有效。他還表示,即使現有的疫苗無法對新冠變種病毒起作用,也可以直接模仿新的變種設計新疫苗,制作的時間在六周內。mRNA疫苗可以在一兩天內,根據變種病毒迅速重新設計,相關的免疫反應測試可以在幾周內完成。
莫德納公司也表示,預計其新冠疫苗產生的免疫作用對英國變種病毒有效。路透社報道指出,該公司稱將在未來幾周對這種疫苗進行進一步的測試,以證實其預期有效性。英國阿斯利康制藥公司此前也表示,其新冠疫苗應對變種病毒應當是有效的,并稱正在進行研究,以全面調查這種變異的影響。
牛津大學的約翰·貝爾教授也表示:即使需要對現有疫苗進行調整,適應新的毒株,一般也只需要六周時間。他表示不必過于擔心:“一切都會沒問題。”