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“奥密克戎”是否从艾滋病患者身上进化而来?专家解析

来源:原创    更新时间:2021-11-29 11:23:18    编辑:星谷下载    浏览:428

根据新变异株奥密克戎的突变情况可以推测它可能有很强的免疫逃逸能力,但疫苗有效率会下降多少、新毒株传染性会有多强,还缺乏相关研究,要得到答案还需要一些时间。新变异株是否从艾滋病患者体内进化而来,我们无法知晓。不过,有免疫缺陷的患者感染新冠病毒后,体内的病毒长时间不能被清除,这确实可能为新冠病毒的变异提供温床。

查证者:庄时利和丨国家执业医师,神经科学硕士

           

非洲南部博茨瓦纳发现了新冠病毒的新变异株B.1.1.529,且新变异株在南非迅速传播开来。11月26日,世卫组织正式将该变异株列为“需要关注”的变异株(VOC,Variant of Concern),并命名为Omicron(奥密克戎)。

新变异株来势汹汹,社交媒体也充斥着各种信息,真假难辨。“新变异株传染性或增强500%”“新变异株传染性强于德尔塔毒株”“新变异株疑从艾滋病患者体内进化”…这些说法是真的吗?我们一一来看。

一、Omicron变异得“亲妈都不认识了”?会影响疫苗有效性吗?传染性有多强?

1. 新毒株可能有很强的免疫逃逸能力,这可能使得当前疫苗的有效率有所下降,但具体数据还未可知

从11月12日到11月20日,奥密克戎已在多个国家和地区被检测到,包括南非(77例)、博茨瓦纳(4例)和中国香港(1例,去过南非的旅行者)。

新冠病毒是RNA病毒,爱变异,此前也已经有很多个变异株被报道。对于新变异株,我们重点关注它的两方面,一是免疫逃逸能力(immune evasion),二是传播能力(transmissibility)。免疫逃逸能力决定了抗体对于病毒的作用是否会被削弱,传播能力决定了病毒的传染性强不强,会不会大面积扩散。

这两者的变化主要是新冠病毒S蛋白上的突变造成的,更准确地说是S蛋白上的RBD区域。新冠病毒通过其表面的S蛋白与宿主细胞表面的ACE2受体发生特异性结合,从而感染细胞。根据基因测序结果,奥密克戎的S蛋白上面有超过30个突变。如果我们只看S蛋白的RBD区域的话,奥密克戎在此区域的突变也多达15个,而此前的变异株贝塔(Beta)和德尔塔(Delta)在这个区域的突变分别是3个和2个。

所以根据之前其他变异株的研究,结合计算机模拟的结果,由于S蛋白(以及RBD区域)是中和抗体的结合靶点,所以新毒株可能有很强的免疫逃逸能力,这也就意味着目前的抗体药以及新冠疫苗(包括mRNA疫苗、重组蛋白疫苗、腺病毒载体疫苗以及灭活疫苗)对于新毒株的有效率可能都会有所下降。

具体下降多少,取决于体外实验(检测中和水平)和真实世界的研究(检测有效率)。由于目前对奥密克戎的研究还很少,因此这个问题暂时没有答案。但是需要强调的一点是,中和水平下降XX倍不意味着有效率下降XX倍,只要中和抗体水平足够高,疫苗仍然是可以提供有效保护的,尤其是在预防重症方面。

2. 从新变异株在南非的扩散速度来看,奥密克戎的传播能力很强,是否会达到德尔塔的水平,未来几周内会有答案

相对于免疫逃逸能力,决定一种新变异株是否会大规模扩散、甚至全球肆虐的更重要因素,是其传播能力。

目前全球四大VOC(受关注的变异株)里面,最重要的就是德尔塔,实际上德尔塔的免疫逃逸能力并不如贝塔和伽马(Gamma),而后两者在全球造成的影响却远不如德尔塔。德尔塔在全球肆虐,主要在于其高度传染性,其次才是免疫逃逸能力。

流行病学的研究表明,相对于新冠原始毒株,阿尔法(Alpha)的传染性提高了50%,而德尔塔的传染性比阿尔法还要高出60%。假病毒试验结果表明,相对于其他变异株,德尔塔的S蛋白可以在低水平的人体细胞ACE2受体更有效地融合细胞膜,感染靶细胞的速度比其他所有测试变异株都更快,这可能可以解释为什么德尔塔能在更简短的人际接触中传播,并且迅速感染更多的宿主细胞。

回到奥密克戎上,它的传播能力究竟如何?

我们刚才提到过,奥密克戎的S蛋白有超过30个突变,其中15个位于RBD,这些突变中的一部分我们比较熟悉(因为在四大VOC上也有发现),比如N501Y和K417N(贝塔上出现过)以及T478K(德尔塔上出现过),但是还有很多点位的突变我们并不熟悉,它们是否会对病毒传播能力造成显著影响,需要进一步的研究。

从下面的图表可以看到,只用了两周,奥密克戎变种就成为了南非新增确诊病例中主要流行的变异株。从这个扩散速度来看,我个人认为奥密克戎的传播能力可能超过贝塔,但是否会达到德尔塔的水平,在未来几个星期内我们就会有答案。

图注:奥密克戎变异株在南非快速流行,成为当地主流病毒株 图源:Prof. Tulio de Oliveira            

还有一点,实际上新冠病毒增加其传染性、复制能力的突变,与其增加免疫逃逸能力的突变之间是存在一定拉锯战的,S蛋白上过多的突变可能导致它与ACE2受体结合力的下降,降低病毒适应性。

所以像德尔塔这样几乎“完美”的变异株是很少见的,奥密克戎是否会在这两个属性上都超越德尔塔,我觉得难度很大。

二、新变异株会影响核酸检测吗?对药物又有哪些影响?

除了免疫逃逸能力和传播能力以外,还有两点是很多人关心的,一个是奥密克戎对药物的影响,另外一个是对检测的影响。基于病毒学的基础知识,以及目前我们对它的了解,这两个问题大家可能不太需要担心。

奥密克戎可能影响的药物是抗体药物(原因同疫苗),但是对于目前的口服的小分子抗病毒药物几乎不会有影响,因为小分子抗病毒药物(3CL蛋白酶抑制剂或核苷类似物)并不作用于S蛋白,这就像流感病毒年年突变,疫苗年年更新,但抗病毒药达菲一直有效一样。

同样对于其他治疗(比如激素以及吸氧等支持治疗)来说,基本不用太考虑奥密克戎的影响。但奥密克戎对治疗的一个潜在威胁是,如果它真的出现大规模扩散,在某个国家或地区出现医疗挤兑,会导致很多患者无法得到及时治疗,这时候重症率可能就会快速上升,这种现象在原始毒株以及德尔塔上都有出现过。

另外检测方面,由于核酸检测(RT-PCR)的靶序列之一是新冠病毒相对保守的ORF1a/b区域,四大VOC的突变都不影响核酸检测。因此奥密克戎仍然可以被核酸检测追踪到,并且目前已经有特定的核酸检测可以直接检测到奥密克戎,让我们快速了解这个变异株的扩散范围。

图注:一图读懂奥密克戎变异株 图源:作者制图            

三、为何新变异株最早由南非报告?它是从艾滋病患者体内进化而来的吗?

很多人不太理解,为何新毒株会由南非最早报告给世卫组织?或者说得再远一点,为何目前世卫认定的5个“需要关注”的变异株VOC,有2个(贝塔和这次的新毒株)都是最早在南非报告的?

很重要的一个原因是,南非是HIV高流行的国家,有12%的南非民众携带HIV病毒。虽然只是一个发展中国家,但几十年来,南非在与艾滋病以及其他传染病斗争的过程中建立了比较完善的病毒监控体系,因此能及时通过核酸检测发现新的变异株。

对于这个新变异株,伦敦大学学院遗传学家巴洛克斯称,新毒株很有可能是在一个免疫力低下新冠患者在感染过程中演变,也有可能是来自一个艾滋病患者。

为什么会有这样的推测?

艾滋病对人体最显著的影响就是免疫系统,有免疫缺陷的患者感染新冠病毒后,体内的病毒长时间不能被清除,这确实可能为新冠病毒的变异提供温床。

不知道大家还记不记得几个月前曾经上过热搜的“新冠在艾滋患者体内突变30次”(实际上是出现30个突变),患者是南非的一名艾滋病患者,中文自媒体热传的“突变30次”其实指的是她体内7个新冠病毒基因组总共出现的突变(或缺失)。不仅仅是艾滋病患者,一些有免疫缺陷的患者同样会出现这个现象,比如一些正在接受治疗的肿瘤患者,今年年初时盛传的“俄罗斯淋巴瘤女患者体内发现18种变异新冠病毒”(实际上是她体内新冠病毒基因组检测出了18种突变)就属于此类。

那么新毒株真的是从艾滋病患者体内进化而来的吗?

因为不是所有感染者都做病毒测序,也不是所有感染者都会被发现,所以我们只能根据以往经验,推测这种出现如此多突变的新变异体可能是慢性感染所致,来自于免疫缺陷的人群。至于这个免疫缺陷是由于艾滋病、其他免疫缺陷疾病,还是肿瘤患者在一些治疗中造成的,有待进一步研究。

四、我们应当如何防范奥密克戎?

首先要明确的一点是,目前我国面临的主要威胁仍然是德尔塔,奥密克戎是否会发展起来,需要接下来几个星期的观察。

如今,奥密克戎在南非已经迅速超越德尔塔,成为主要变异株了,但过去的经验告诉我们,一种变异株在某个国家或者地区能击败德尔塔,并不意味着它在其他国家也可以——德尔塔在一些南美国家也曾被伽马或者拉姆达(Lambda)压制过。

面对这个可能在将来产生威胁的变异株,我们需要采取的措施有两方面,一是NPI(非医学干预),二是疫苗和药物。

在说NPI之前,我们先看看中国香港的那例感染者。

这名感染者曾在南非停留了大约20天,他在从南非返回香港3天后,在第2次核酸检测中呈阳性,但是他没有出现症状,这意味着他很可能是在登机之前感染了奥密克戎。目前所有已知奥密克戎感染者都指向非洲南部几个国家,包括南非和博茨瓦纳。

因此为了避免病毒扩散,英国已经迅速切断了6个非洲国家飞往英国的航班,我个人认为将来如果更加明确奥密克戎的威胁,可能会有更多国家采取英国的措施。我国在适当时机也可以参考这个措施。

第二方面是疫苗和药物。其实无论有没有奥密克戎,加速药物的研发,加速新型高效疫苗的研发,加大加强针的接种力度,都是这个冬天我们必须要做的事情。

目前疫苗在接种几个月后预防感染的有效率明显下降,甚至预防重症的有效率都在下降,如果奥密克戎真的威胁到我国境内,并且确有较强的免疫逃逸能力和传播能力,那么两针疫苗接种构筑的防线就可能被击穿,因此接种加强针的意义就更重要了。

在威胁尚未到来之时,我们既要尽快了解敌人,也要尽快磨好自己的刀枪。

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