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新冠确诊超2亿!病毒一周突变一次,疫苗保护力有多大?|疫苗|新冠病毒|变异毒株
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中国新闻周刊 2021-10-16 17:30:02
全文(共2页)
文/牛荷
尽管我国此轮疫情已得到有效控制,但新冠病毒在全球的蔓延态势仍在继续。
美国霍普金斯大学的疫情统计数据显示,截至北京时间9月2日上午,全球新冠肺炎累计确诊病例超2亿例,死亡人数454.2429万例。另据最新统计数据,9月1日,美国新增确诊人数超过21万人,印度超4万人。
然而,新冠病毒变异的“步伐”却丝毫没有放缓的迹象。
据墨尔本大学Sebastian Duchene等人此前研究,新冠病毒每两周变异一次。近日,来自巴斯大学和爱丁堡大学等高校的科研团队则给出了更快的变异速度:一周变异一次。
这项于8月24日发表于《基因生物学与进化》(Genome Biology and Evolution)的研究指出,此前的研究忽略了大量已经发生但从未被测序的突变,新冠病毒新的变异可能会更快出现,几乎每周变异一次。
面对不断出现的新冠病毒变异株和可能加快的变异速度,疫苗的保护力还有多大?近期,国内外一系列研究数据也纷纷给出了答案。
“24个希腊字母都快不够用了”
作为一种RNA病毒,新冠病毒几乎每时每刻都有可能发生突变。阿尔法、贝塔、伽马、德尔塔、拉姆达……自2020年初新冠肺炎大流行以来,尽管已采取多重措施遏制新冠病毒的传播,但一系列变异株层出不穷。
迄今一年多时间,世卫组织已经命名11种变异毒株。其中,阿尔法、贝塔、伽马、德尔塔4种变异毒株被列入“值得关切变异株”;拉姆达等5种变异毒株被列入“感兴趣的变异株”。
“再这样下去,希腊字母都快不够用了”,看似调侃的话或一语成谶。日前,世卫组织一名负责人表示,由于病毒变异速度较快,为防止24个希腊字母被用完,目前正在考虑采用星座命名。
截至8月31日,报告发现阿尔法、贝塔、伽马、德尔塔4种变异毒株的国家和地区分别有193个、141个、91个、170个。据现有研究了解,实际上,每种得以大流行的变异毒株都有其“利器”。
阿尔法毒株的一个关键性突变是更易与细胞表面结合,从而进入细胞进行复制,传染性显著增强;贝塔与伽马毒株的关键突变在于存在一定程度的免疫逃逸,可以躲避免疫系统的追踪;而作为目前全球主要毒株,德尔塔变异株同时具有增加传染性和免疫逃逸两种突变特点。
7月发布的一份研究结果显示,德尔塔变异株的复制速度要快得多,且感染德尔塔变异株的病毒载量是原始毒株的1260倍,转阴时间13-15天,显著长于原始毒株的7-9天。美国疾控中心曾表示,德尔塔变异株的高传染性与水痘病毒相当,比非典病毒、天花病毒、季节性流感等病毒传染性都要强,每个感染德尔塔变异株的人平均可传染8-9个人。
值得注意的是,除了现有主要流行变异毒株持续蔓延,新的新冠病毒变异株也在不断“冒头”。近日,多国研究指出,除了常见的变异株,已检测到新的变异株。
据南非国家传染病研究所(NICD)8月26日发表在预印本网站的最新研究指出,他们已检测到新的新冠病毒变种,比之前在南非发现的变种传播能力更强,更容易逃过抗体。
这一新变种被称为“C.1.2”,于今年5月首次被确认,现已蔓延到南非多个省份,此后英国、葡萄牙、瑞士、新西兰等国都发现了这种新变种。
研究中称,C.1.2谱系每年的突变率是其他变异病毒株的两倍。南非卫生部门正在密切监测该毒株的传播和变化情况并评估其影响,截至目前,该毒株还不属于世界卫生组织标记的“需要关注”或“需要留意”的变异毒株。
无独有偶,日本东京医科齿科大学领衔的一个研究小组8月30日发表报告称,该大学附属医院在住院治疗的一名新冠病毒感染者的血液中,发现了一种新的德尔塔病毒。目前,这种新变异的德尔塔病毒在全世界仅发现8例,日本是首次发现,尚不知这一种病毒的感染力和致死率情况。
该小组负责人武内宽明指出:“随着疫情扩散,日本国内有可能不断出现新的变异毒株,应想办法控制住疫情。”
变异越快风险越高?
病毒的变异看起来似乎悄无声息,其实也是有迹可循。
今年2月,据权威期刊《细胞·宿主与微生物》(Cell Host & Microbe)上刊登的一篇论文盘点,以截至2021年1月11日GISAID(全球共享所有流感数据倡议组织)数据库的355067个新冠病毒基因组序列为研究对象,研究人员在这35万多条基因组序列中发现,有接近30000个突变;3823个新冠病毒变异株具有代表性,也就是基因突变影响了病毒的特性。另外,还发现上百个突变能让变异株在人群中传播和扩散、影响传播或致病能力等。
据GISAID数据库最新统计,今年4-8月期间,全球每个区域的相对变异基因组频率持续增长;另据国家基因组科学数据中心了解,从变异中位数来看,2021年后,新冠病毒的变异频率确实有所增加。
新冠病毒的变异频率在增加,那么变异的速度究竟有多快?墨尔本大学Sebastian Duchene等人此前的研究称,新冠病毒每两周变异一次。不过,这种突变速率似乎并不适合于所有变异毒株。该研究提示,“值得关切的变异株”(VOC)则是由短时间内6倍于背景速率的偶发快速突变驱动产生的。
8月24日,一项来自巴斯大学和爱丁堡大学等高校的研究发现,新冠病毒的新变种可能比以前想象的更快出现。
研究人员解释,有些变异对病毒有利,因此会传播开来;但有不少变异对病毒有害,会降低其存活的机会。这些变异在人体内无法存在很长时间,人类来不及对其进行测序,因此在计算病毒的突变速度时,会遗漏这些突变。
这项研究认为,考虑到这些“隐身”突变,新冠病毒的变异速率应该是上述频率(2周变异一次)的1.5-1.7倍,即接近于一周突变一次。
更快的突变率意味着更高的风险吗?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告诉中国新闻周刊,准确来讲,不应局限于病毒突变速率加快这一点,而应理解为,大规模流行不断催生新的变异株,这些变异株一旦得到机会就会努力成为优势毒株,存在潜在风险。
他建议,应尽快推动疫苗接种,这仍是压低由病毒变异所引发风险的关键因素。
巴斯大学米尔纳进化中心的劳伦斯·赫斯特教授认为,这项研究结果意味着,如果某人感染新冠病毒超过几个星期,这有可能导致新的变异,病毒进化的空间比想象的要大。
陆蒙吉则表示,“RNA病毒各种不可胜数的变异株可以同时并存,并不依赖所谓的变异速度。”在他看来,病毒进化空间只是一个理论概念,无法定量。
“我们所观察到的变异株,实际上源于部分相对优势变异株在人群中的扩散。”陆蒙吉解释,在防疫管控不严格、大型群体活动等情况下,这些变异株在人群里得以大规模传播,而新的优势变异毒株往往由此衍生。另外,目前发现变异株的种类和数量增加,也和各国大量分析病毒序列有关。
清华大学免疫学博士罗天明曾在文章中指出,并不是所有发生突变的新冠病毒都能生存下来,在新冠病毒的社会中也是“适者生存”。大多数突变对病毒的生存是不利的,携带不利突变的病毒株不能适应环境,而逐渐消失殆尽;但少数突变会增强病毒的感染性或传播能力,慢慢演化成优势的变异毒株。
在陆蒙吉看来,在病毒的进化过程中,绝大部分突变对其自身的生存能力没有帮助。他指出,“消灭新冠病毒的障碍包括多重因素,不仅仅是变异。随着全球整体免疫力的不断提高,新冠病毒的影响会被逐渐弱化。”
不过,虽然多项研究已表明,变异后的病毒传播能力更快,病毒的传染性或许更强了,但并没有发现其致命性更强。
疫苗保护力有多大
目前,中国大陆获批使用或紧急获批的新冠疫苗包括国药、科兴的灭活疫苗,康希诺生物的腺病毒载体疫苗,康泰生物的灭活疫苗和智飞生物的重组蛋白疫苗,尚未有mRNA疫苗获批。
数据显示,截至9月1日,全球累计接种超50亿剂次;国内累计接种疫苗超20亿剂次,每百人接种达146.45剂次。
疫苗仍在如火如荼接种中,不过,面对不断出现的病毒变异株,疫苗的保护作用究竟有多大?近日,一系列真实世界研究数据给出了答案。
8月14日,钟南山团队及广州市疾控中心、中山大学公卫学院共同完成基于真实世界的研究,报告了国产灭活病毒疫苗预防德尔塔变异株的保护力。
这项发表在《新发微生物与感染》的研究因为只能入组18-59岁年龄段的人群,所以无儿童及老年人的数据。受试者中,136人(61.3%)接种了科兴灭活病毒疫苗,61人(27.5%)接种了国药集团疫苗,23人(10.4%)接种了两种疫苗。共有74人感染,292人未感染。
可以看到,感染组中,有50%接种了疫苗;而未感染组中,73.4%接种了疫苗。在对年龄、性别因素做了调整后,研究人员发现接种完两针灭活疫苗,对德尔塔变异株的保护作用达到了59%,接种完一针疫苗的有效性仅为13.8%,对重症的保护效力为100%。不过,由于重症样本对象数量少,该研究指出重症保护效力存在被高估的可能性。
8月27日晚,智飞生物(300122.SZ)发布公告称,其全资子公司安徽智飞龙科马生物制药有限公司与中国科学院微生物研究所合作研发的重组新型冠状病毒疫苗(CHO细胞)获得Ⅲ期临床试验的关键性数据。
该疫苗自2020年12月12日开始,陆续在我国湖南省、乌兹别克斯坦、印度尼西亚、巴基斯坦和厄瓜多尔开展国际多中心Ⅲ期临床试验。截止本次数据分析日,实际共入组28500人,其中疫苗组14251例、安慰剂组14249例,共监测到全程接种后的主要终点病例数221例,对于任何严重程度的COVID-19的保护效力为81.76%,达到世卫组织要求的新冠疫苗有效性标准。其中对于COVID-19重症及以上病例、死亡病例的保护效力均为100%。
初步分析结果显示,对阿尔法变异株的保护效力为92.93%;对德尔塔变异株的保护效力为77.54%。
值得注意的是,这款重组新型冠状病毒疫苗于2021年3月被纳入紧急使用,对比全球主要获批上市和紧急使用新冠疫苗的Ⅲ期临床数据,是目前唯一对野生株和主要变异株完成完整3期临床试验的新冠疫苗。
疫苗专家陶黎纳认为,智飞生物这款重组新型冠状病毒疫苗的整体保护率数据和针对变异株的保护率,是中国COVID-19疫苗中最好的,和美国的mRNA疫苗也有得一拼。
与此同时,国外多项研究和机构也陆续披露了疫苗对变异株的具体保护效率。
美国疾控中心8月24日发布的两项研究表明,自德尔塔变异株占主导以来,mRNA疫苗的保护率从之前的91%降到了66%;未接种疫苗人员的新冠病毒感染率比完全接种的人员提高近5倍,住院率提高近30倍。
不过,美国疾控中心强调,尽管预防感染新冠病毒的保护率下降,但目前的疫苗仍然是有效的。
英国开展的一项针对新冠病毒感染的研究发现,辉瑞/BioNTech的mRNA疫苗防止病毒载量过高的有效性在第二针打完的14天后为92%,但在30天、60天、90天后分别下降至90%、85%、78%。牛津/阿斯利康的新冠疫苗在第二针打完14天后,防止病毒载量过高的有效性为69%,到90天时下降至61%。
综合国内外多项研究及报告结果来看,随着变异株的逐渐“升级”,疫苗在预防感染方面的效力虽然出现不同程度的降低,但仍可降低新冠感染风险。
陆蒙吉指出,主要因为中和抗体的效率受到突变毒株的影响,疫苗的保护效率会因此有所下降。其中,灭活疫苗诱导细胞免疫的能力偏低,受病毒变异的影响较大。不过,他认为,细胞免疫会持续提供保护力,目前还没有必要担心疫苗失效的问题。
陆蒙吉建议,当前,接种疫苗仍然是保护高风险人群、减轻卫生系统压力以及减缓传播的关键方式之一。
疫苗专家陶黎纳则认为,疫苗还有潜力可挖,技术路线并未穷尽。他预测,基于RBD蛋白的吸入腺病毒载体疫苗,是面对层出不穷的变异病毒以及黏膜高复制能力病毒的关键。
在他看来,吸入式新冠疫苗目还迟迟未批的顾虑主要有两方面:一是缺乏实际保护效果的证据;二是多一个吸入途径,会增加接种工作的复杂性,与注射疫苗如何衔接也是个现实问题。

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