Omicron的形勢(shì)有多嚴(yán)峻?科學(xué)家已知多少?
本文梳理了科學(xué)家目前對(duì)Omicron變異株已經(jīng)掌握的信息 | 圖源:pexels.com
COVID研究人員正在晝夜不停地研究Omicron的傳播力、嚴(yán)重性和逃逸疫苗的能力。
撰文 | Ewen Callaway & Heidi Ledford
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大約一周前,博茨瓦納和南非的科學(xué)家報(bào)告了新冠病毒(SARS-CoV-2)新出現(xiàn)的一個(gè)快速傳播變異株Omicron,拉響了全球警報(bào)。眼下,全世界的科研人員正在馬不停蹄地評(píng)估該變異株的威力——Omicron已在20多個(gè)國家和地區(qū)被發(fā)現(xiàn)。不過,科學(xué)家可能還要幾周的時(shí)間才能全面了解Omicron,包括它的傳播力和嚴(yán)重性,以及它逃逸疫苗和造成再感染的能力。 圖1 隨著Omicron這一高度變異毒株的出現(xiàn),南非的新冠感染病例出現(xiàn)了驟增 | 圖源:pexels.com “我每到一處,就有人讓我談?wù)凮micron,”孟加拉國兒童健康研究基金會(huì)主任、分子微生物學(xué)家Senjuti Saha說,“坦白說,我們對(duì)于目前的情況知道得太少,即使科學(xué)家也一樣?!?br style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;"/> 《自然》在此梳理了科學(xué)家目前對(duì)Omicron變異株已經(jīng)掌握的信息。 Omicron的傳播速度有多快? Omicron在南非的迅速傳播是最令研究人員擔(dān)憂的地方,因?yàn)?/span>這意味著Omicron也會(huì)在其他地方引發(fā)感染病例的爆發(fā)式增長(zhǎng)。12月1日,南非的確診病例為8561例——11月26日為3402例,11月中旬時(shí)只有幾百例,這些新增病例主要出現(xiàn)在約翰內(nèi)斯堡所在的豪登省。 流行病學(xué)家通常用R值來評(píng)估疫情的發(fā)展,R值是指平均每位感染者傳染的人數(shù)。南非國家傳染病研究所(NICD)在11月末表示,豪登省的R值已經(jīng)超過了2。上次出現(xiàn)這么快的增長(zhǎng)速度還是在疫情早期,南非夸祖魯·納塔爾大學(xué)的傳染病醫(yī)師Richard Lessels在不久前的新聞發(fā)布會(huì)上說。 豪登省的R值在9月份已經(jīng)跌到了1以下,當(dāng)時(shí)的主要流行株是Delta,病例數(shù)也一路下降,這說明Omicron很有可能比Delta的傳播速度快很多,感染人數(shù)也會(huì)增加不少,比利時(shí)魯汶大學(xué)的演化生物學(xué)家Tom Wenseleers說。從感染人數(shù)的增加還有測(cè)序數(shù)據(jù)來看,Wenseleers估計(jì)在相同時(shí)期內(nèi),Omicron的感染人數(shù)會(huì)是Delta的3-6倍。他說:“這對(duì)新冠病毒是很有利的,但對(duì)我們很不利。” 研究人員將繼續(xù)觀察Omicron在南非其他地區(qū)以及全球范圍內(nèi)的傳播,判斷它的傳播能力到底有多強(qiáng),瑞士伯爾尼大學(xué)計(jì)算流行病學(xué)家Christian Althaus說。南非加大監(jiān)測(cè)力度可能會(huì)讓研究人員高估了Omicron的傳播速度。但如果其他國家也出現(xiàn)了這種趨勢(shì),我們就有很強(qiáng)的證據(jù)表明Omicron具有傳播上的優(yōu)勢(shì),Althaus說?!叭绻@種情況沒有發(fā)生,比如沒有在歐洲國家出現(xiàn),那就說明事情比較復(fù)雜,很大程度上取決于人群的免疫情況。所以我們還要再看看?!?/span> 雖然需要開展基因組測(cè)序才能確認(rèn)感染的是Omicron,但一些PCR核酸檢測(cè)能發(fā)現(xiàn)Omicron有別于Delta的一個(gè)關(guān)鍵特征。根據(jù)這個(gè)信號(hào),初步跡象顯示,Omicron病例雖然現(xiàn)在還不多,但在英國有增加的趨勢(shì)。“這肯定不是我們現(xiàn)在想看到的,它或許意味著Omicron在英國也具有傳播上的優(yōu)勢(shì)。” Althaus說。 Omicron能逃逸來自疫苗 或感染的免疫力嗎? Omicron在南非的傳播速度暗示了它有一定的免疫逃逸能力。南非約1/4的民眾已經(jīng)全程接種了疫苗;從疫情出現(xiàn)后攀升的死亡率可知,一大部分民眾可能已經(jīng)感染過新冠病毒了,Wenseleers說。 Omicron之所以還能在這樣的南非 “安營(yíng)扎寨”,可能主要是因?yàn)?/span>它能讓感染過Delta等變異株后康復(fù)的人群以及打過疫苗的人群再次感染。南非傳染病研究所的一支團(tuán)隊(duì)在12月2日發(fā)布的一篇預(yù)印本論文 [1] 中指出,隨著Omicron的傳播,南非的再感染人數(shù)也在增加。Althaus說:“不幸的是,這是出現(xiàn)免疫逃逸毒株的最佳環(huán)境。” 至于Omicron在其他地方的傳播情況,或許還要看當(dāng)?shù)氐囊呙缃臃N率和既往感染率,英國牛津大學(xué)病毒演化專家 Aris Katzourakis 說?!叭绻惆阉诺揭?yàn)榻臃N率很高而解除防疫措施的人群中,Omicron可能會(huì)很有優(yōu)勢(shì)?!?/span> 研究人員還想測(cè)量Omicron逃逸免疫應(yīng)答及其相應(yīng)保護(hù)力的能力。比如,南非傳染病研究所和威特沃特斯蘭德大學(xué)的病毒學(xué)家Penny Moore正在率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開展實(shí)驗(yàn)室研究,檢測(cè)感染和疫苗誘導(dǎo)的能封堵病毒的中和性抗體防止Omicron感染細(xì)胞的能力。她的團(tuán)隊(duì)正在制備 “假病毒” 顆?!环N工程改造后能利用新冠病毒刺突蛋白感染細(xì)胞的艾滋病病毒——來匹配Omicron,Omicron的刺突蛋白上發(fā)現(xiàn)了32個(gè)突變。 Alex Sigal是位于德班的非洲健康研究所的病毒學(xué)家,他領(lǐng)導(dǎo)的另一支南非團(tuán)隊(duì)正在用有傳染性的新冠病毒顆粒對(duì)中和抗體開展類似檢測(cè)。得克薩斯大學(xué)加爾維斯頓醫(yī)學(xué)部的史佩勇團(tuán)隊(duì)也在與輝瑞-BioNTech合作,測(cè)試其疫苗是否對(duì)Omicron有效。“當(dāng)我看到刺突蛋白上有這么多突變時(shí),我確實(shí)非常擔(dān)心,” 他說,“我們只能等結(jié)果?!?/span> 對(duì)于Omicron刺突蛋白上的突變,尤其是在能識(shí)別人體細(xì)胞上受體的區(qū)域出現(xiàn)的突變,之前的研究提示Omicron應(yīng)該能讓中和抗體的效力大減。在2021年9月發(fā)表的一篇《自然》論文 [2] 中,紐約市洛克菲勒大學(xué)的病毒學(xué)家 Paul Bieniasz 聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在一種能導(dǎo)致COVID-19的病毒中改造出一種高度變異的刺突蛋白,這個(gè)刺突蛋白的很多突變位點(diǎn)都與Omicron一模一樣。這個(gè) “多突變刺突蛋白” 經(jīng)證明能抵抗大部分受試者的中和抗體,這些受試者有些接種了兩針RNA疫苗,有些已從之前的COVID-19感染中康復(fù)。就Omicron而言,“我們預(yù)計(jì)會(huì)是一場(chǎng)重?fù)??!?/span>Bieniasz說。 圖2 早期分析顯示,疫苗對(duì)Omicron的效力可能會(huì)下降 | 圖源:pexels.com 疫苗對(duì)Omicron的效果如何? 即便Omicron不怕中和抗體,也不代表疫苗和既往感染建立的免疫應(yīng)答對(duì)它完全無效。免疫研究顯示,中和抗體水平相對(duì)較低或能預(yù)防出現(xiàn)COVID-19重癥,澳大利亞新南威爾士大學(xué)的免疫學(xué)家Miles Davenport說。 免疫系統(tǒng)的其他部分,尤其是T細(xì)胞,可能不會(huì)像抗體反應(yīng)這樣受到Omicron突變很大的影響。南非的研究人員打算分析T細(xì)胞和自然殺傷性細(xì)胞這種免疫成員的活性,這對(duì)于預(yù)防COVID-19重癥可能有著極其重要的作用,威特沃特斯蘭德大學(xué)的疫苗學(xué)家 Shabir Madhi 說。 Madhi曾領(lǐng)導(dǎo)南非的新冠疫苗試驗(yàn),同時(shí)也在開展疫苗對(duì)Omicron有效性的流行病學(xué)研究。傳聞稱南非使用的強(qiáng)生疫苗、輝瑞-BioNTech疫苗、牛津-阿斯利康疫苗都出現(xiàn)了突破性感染。但Madhi說,研究人員想要先量化疫苗和既往感染能夠?qū)micron提供多大的保護(hù)力。 他猜測(cè)最后的結(jié)果可能和阿斯利康-牛津疫苗對(duì)Beta變異株的保護(hù)力差不多。Beta是2020年末在南非發(fā)現(xiàn)的免疫逃逸毒株。Madhi領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)曾發(fā)現(xiàn),阿斯利康-牛津疫苗無法在相對(duì)年輕的人群中預(yù)防輕度和中度感染,但加拿大的真實(shí)世界研究發(fā)現(xiàn)其預(yù)防住院的效力超過了80%。 如果Omicron與此類似,Madhi說,“我們就會(huì)看到病例數(shù)激增,看到很多突破性感染,大量的再感染。但社區(qū)感染率與住院率之間會(huì)有很大的落差?!?早期報(bào)告顯示,Omicron造成的絕大多數(shù)突破性感染都是輕癥,Madhi說,“在我看來,這是一個(gè)很好的信號(hào)。” 目前的加強(qiáng)針能加強(qiáng) 對(duì)Omicron的預(yù)防效果嗎? 面對(duì)Omicron的威脅,包括英國在內(nèi)的一些富裕國家加快了加強(qiáng)針的接種,但尚不清楚這些加強(qiáng)針的效果如何。 第三針能提高中和抗體水平,這或許能像一個(gè)金鐘罩一樣減弱Omicron逃逸這些抗體的能力,Bieniasz說。他的團(tuán)隊(duì)之前對(duì)多突變刺突蛋白的研究發(fā)現(xiàn),COVID-19康復(fù)后數(shù)月再打疫苗的人,其體內(nèi)的抗體能阻斷這個(gè)多突變刺突蛋白。對(duì)Bieniasz來說,這些結(jié)果表明,不管是通過感染還是通過加強(qiáng)針,對(duì)新冠病毒刺突蛋白多次暴露的人很可能具有對(duì)Omicron有中和活性的抗體。 Omicron導(dǎo)致的感染會(huì)比 之前的毒株更輕還是更重? 早期報(bào)告發(fā)現(xiàn)Omicron與輕癥相關(guān),讓人們慶幸Omicron可能比它的幾個(gè)前任都要弱一點(diǎn)。但這些報(bào)告通常都是來自傳聞或是支離破碎的數(shù)據(jù),有時(shí)候很誤導(dǎo)人,英國圣安德魯斯大學(xué)的傳染病專家Müge ?evik 提醒道,“每個(gè)人都想搜索一些數(shù)據(jù)作為指導(dǎo),但現(xiàn)階段這非常難。” 在評(píng)判一個(gè)變異株的嚴(yán)重性時(shí),一個(gè)主要難點(diǎn)在于如何控制會(huì)影響疾病進(jìn)程的各種混雜變量,尤其是當(dāng)變異株只在局部地區(qū)暴發(fā)。舉個(gè)例子,南非報(bào)告的Omicron輕癥感染可能反映了南非的人口年齡相對(duì)較輕,而且其中很多人都已經(jīng)有過新冠病毒暴露。 Delta剛流行那會(huì)兒,有報(bào)告稱Delta比其他變異株更容易在兒童中導(dǎo)致重癥,這種聯(lián)系隨著更多數(shù)據(jù)的出現(xiàn)慢慢不成立了,?evik說。 研究人員還想分析其他國家和地區(qū)的Omicron感染情況。這種地理上的擴(kuò)散,加上病例累積出的更大樣本量,將幫助研究人員更好地判斷早期的一些傳聞是否可以推而廣之。研究人員的最終目標(biāo)是開展病例對(duì)照研究,讓感染Omicron的人口特征與對(duì)照組的人口特征嚴(yán)密匹配。這樣一來,研究人員就能更好地控制一些重要因素,比如年齡、疫苗接種情況、健康狀況等。兩個(gè)組的數(shù)據(jù)需要同時(shí)收集,因?yàn)樽≡喝藬?shù)可能會(huì)受到一個(gè)地區(qū)醫(yī)院整體容納能力的影響。 研究人員還必須控制經(jīng)濟(jì)貧困水平。?evik說,一個(gè)迅速蔓延的新變異株可能會(huì)更快地在弱勢(shì)人群中傳開,無論是因?yàn)檫@些人的工作性質(zhì)還是生活條件。而且這些弱勢(shì)群體也更容易出現(xiàn)重癥。 所有這些都需要時(shí)間?!拔艺J(rèn)為嚴(yán)重性是我們很后面才能回答的問題,”她說,“Delta那會(huì)兒就是這樣。” Omicron已經(jīng)波及了哪些地方? 科學(xué)家是如何追蹤的? 截至目前,Omicron已經(jīng)在20多個(gè)國家出現(xiàn)——這個(gè)范圍正隨著全球檢測(cè)力度的加大而逐漸擴(kuò)大。 然而,有能力對(duì)COVID-19陽性樣本進(jìn)行快速病毒測(cè)序的多是一些富裕國家,這也提示我們關(guān)于Omicron傳播的早期數(shù)據(jù)是不全面的。 巴西等國的病毒監(jiān)測(cè)工作利用了一種專門的新冠PCR檢測(cè),這種檢測(cè)的結(jié)果能顯示需要測(cè)序的Omicron疑似病例,巴西米納斯吉拉斯聯(lián)邦大學(xué)病毒學(xué)家 Renato Santana 說。這種檢測(cè)檢驗(yàn)三種病毒基因的片段,其中一個(gè)是編碼刺突蛋白的基因。而Omicron刺突蛋白的基因突變導(dǎo)致其無法在檢測(cè)中被發(fā)現(xiàn),因此有Omicron的樣本只有另外兩種基因的檢測(cè)呈陽性。 不過,不是所有人都有這種檢測(cè)試劑,想要全面掌握Omicron的傳播情況可能還要一段時(shí)間。盡管一些指南敦促各國對(duì)5%的新冠病毒陽性樣本進(jìn)行測(cè)序,但有能力做到的國家并不多,巴西 All for Health 研究所的計(jì)算病毒學(xué)家Anderson Brito說。Brito還擔(dān)心,有些國家因?yàn)镺micron的發(fā)現(xiàn)對(duì)南非等非洲南部國家頒布旅行禁令,可能會(huì)打擊政府公開監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的積極性。“這是在對(duì)積極公開的國家進(jìn)行懲罰。” 他說。 孟加拉國會(huì)對(duì)0.2%的新冠病毒陽性樣本進(jìn)行測(cè)序,那里的研究人員迫切想要增加基因監(jiān)測(cè)力量,來監(jiān)控Omicron和其他變異株的出現(xiàn),Saha說。但資源只有這么點(diǎn)。孟加拉國剛從一次登革熱大暴發(fā)中緩過來,她說,“在全球南方國家,我們都擔(dān)心新冠,但我們不能忘了我們還有地方性流行病,” Saha說,“我們只能做這么多?!?nbsp; 1.Pulliam, R. C. J. et al. Preprint at MedRxiv https://doi.org/10.1101/2021.11.11.21266068 (2021). 2.Schmidt, F. et al. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0 (2021). 原文以How bad is Omicron? What scientists know so far為標(biāo)題發(fā)表在2021年12月2日《自然》的新聞版塊上,鏈接為https://www.nature.com/articles/d41586-021-03614-z?utm_source=Wechat&utm_medium=socials&utm_campaign=d41586-021-03614-z 參考文獻(xiàn):
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