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新冠確診超2億!病毒一周突變一次,疫苗保護力有多大?

文/牛荷

儘管我國此輪疫情已得到有效控制,但新冠病毒在全球的蔓延態勢仍在繼續。

美國霍普金斯大學的疫情統計數據顯示,截至台灣時間9月2日上午,全球新冠肺炎累計確診病例超2億例,死亡人數454.2429萬例。另據最新統計數據,9月1日,美國新增確診人數超過21萬人,印度超4萬人。

然而,新冠病毒變異的“步伐”卻絲毫沒有放緩的跡象。

據墨爾本大學Sebastian Duchene等人此前研究,新冠病毒每兩周變異一次。近日,來自巴斯大學和愛丁堡大學等高校的科研團隊則給出了更快的變異速度:一周變異一次。

這項於8月24日發表於《基因生物學與進化》(Genome Biology and Evolution)的研究指出,此前的研究忽略了大量已經發生但從未被測序的突變,新冠病毒新的變異可能會更快出現,幾乎每周變異一次。

面對不斷出現的新冠病毒變異株和可能加快的變異速度,疫苗的保護力還有多大?近期,國內外一系列研究數據也紛紛給出了答案。

“24個希臘字母都快不夠用了”

作為一種RNA病毒,新冠病毒幾乎每時每刻都有可能發生突變。阿爾法、貝塔、伽馬、德爾塔、拉姆達……自2020年初新冠肺炎大流行以來,儘管已采取多重措施遏製新冠病毒的傳播,但一系列變異株層出不窮。

迄今一年多時間,世衛組織已經命名11種變異毒株。其中,阿爾法、貝塔、伽馬、德爾塔4種變異毒株被列入“值得關切變異株”;拉姆達等5種變異毒株被列入“感興趣的變異株”。

“再這樣下去,希臘字母都快不夠用了”,看似調侃的話或一語成讖。日前,世衛組織一名負責人表示,由於病毒變異速度較快,為防止24個希臘字母被用完,目前正在考慮採用星座命名。

截至8月31日,報告發現阿爾法、貝塔、伽馬、德爾塔4種變異毒株的國家和地區分別有193個、141個、91個、170個。據現有研究了解,實際上,每種得以大流行的變異毒株都有其“利器”。

阿爾法毒株的一個關鍵性突變是更易與細胞表面結合,從而進入細胞進行複製,傳染性顯著增強;貝塔與伽馬毒株的關鍵突變在於存在一定程度的免疫逃逸,可以躲避免疫系統的追蹤;而作為目前全球主要毒株,德爾塔變異株同時具有增加傳染性和免疫逃逸兩種突變特點。

7月發布的一份研究結果顯示,德爾塔變異株的複製速度要快得多,且感染德爾塔變異株的病毒載量是原始毒株的1260倍,轉陰時間13-15天,顯著長於原始毒株的7-9天。美國疾控中心曾表示,德爾塔變異株的高傳染性與水痘病毒相當,比非典病毒、天花病毒、季節性流感等病毒傳染性都要強,每個感染德爾塔變異株的人平均可傳染8-9個人。

值得注意的是,除了現有主要流行變異毒株持續蔓延,新的新冠病毒變異株也在不斷“冒頭”。近日,多國研究指出,除了常見的變異株,已檢測到新的變異株。

據南非國家傳染病研究所(NICD)8月26日發表在預印本網站的最新研究指出,他們已檢測到新的新冠病毒變種,比之前在南非發現的變種傳播能力更強,更容易逃過抗體。

這一新變種被稱為“C.1.2”,於今年5月首次被確認,現已蔓延到南非多個省份,此後英國、葡萄牙、瑞士、紐西蘭等國都發現了這種新變種。

研究中稱,C.1.2譜系每年的突變率是其他變異病毒株的兩倍。南非衛生部門正在密切監測該毒株的傳播和變化情況並評估其影響,截至目前,該毒株還不屬於世界衛生組織標記的“需要關注”或“需要留意”的變異毒株。

無獨有偶,日本東京醫科齒科大學領銜的一個研究小組8月30日發表報告稱,該大學附屬醫院在住院治療的一名新冠病毒感染者的血液中,發現了一種新的德爾塔病毒。目前,這種新變異的德爾塔病毒在全世界僅發現8例,日本是首次發現,尚不知這一種病毒的感染力和致死率情況。

該小組負責人武內寬明指出:“隨著疫情擴散,日本國內有可能不斷出現新的變異毒株,應想辦法控制住疫情。”

變異越快風險越高?

病毒的變異看起來似乎悄無聲息,其實也是有跡可循。

今年2月,據權威期刊《細胞·宿主與微生物》(Cell Host & Microbe)上刊登的一篇論文盤點,以截至2021年1月11日GISAID(全球共享所有流感數據倡議組織)數據庫的355067個新冠病毒基因組序列為研究對象,研究人員在這35萬多條基因組序列中發現,有接近30000個突變;3823個新冠病毒變異株具有代表性,也就是基因突變影響了病毒的特性。另外,還發現上百個突變能讓變異株在人群中傳播和擴散、影響傳播或致病能力等。

據GISAID數據庫最新統計,今年4-8月期間,全球每個區域的相對變異基因組頻率持續增長;另據國家基因組科學數據中心了解,從變異中位數來看,2021年後,新冠病毒的變異頻率確實有所增加。

新冠病毒的變異頻率在增加,那麽變異的速度究竟有多快?墨爾本大學Sebastian Duchene等人此前的研究稱,新冠病毒每兩周變異一次。不過,這種突變速率似乎並不適合於所有變異毒株。該研究提示,“值得關切的變異株”(VOC)則是由短時間內6倍於背景速率的偶發快速突變驅動產生的。

8月24日,一項來自巴斯大學和愛丁堡大學等高校的研究發現,新冠病毒的新變種可能比以前想象的更快出現。

研究人員解釋,有些變異對病毒有利,因此會傳播開來;但有不少變異對病毒有害,會降低其存活的機會。這些變異在人體內無法存在很長時間,人類來不及對其進行測序,因此在計算病毒的突變速度時,會遺漏這些突變。

這項研究認為,考慮到這些“隱身”突變,新冠病毒的變異速率應該是上述頻率(2周變異一次)的1.5-1.7倍,即接近於一周突變一次。

更快的突變率意味著更高的風險嗎?德國華裔病毒學家、埃森大學醫學院病毒研究所教授陸蒙吉告訴中國新聞周刊,準確來講,不應局限於病毒突變速率加快這一點,而應理解為,大規模流行不斷催生新的變異株,這些變異株一旦得到機會就會努力成為優勢毒株,存在潛在風險。

他建議,應盡快推動疫苗接種,這仍是壓低由病毒變異所引發風險的關鍵因素。

巴斯大學米爾納進化中心的勞倫斯·赫斯特教授認為,這項研究結果意味著,如果某人感染新冠病毒超過幾個星期,這有可能導致新的變異,病毒進化的空間比想象的要大。

陸蒙吉則表示,“RNA病毒各種不可勝數的變異株可以同時並存,並不依賴所謂的變異速度。”在他看來,病毒進化空間只是一個理論概念,無法定量。

“我們所觀察到的變異株,實際上源於部分相對優勢變異株在人群中的擴散。”陸蒙吉解釋,在防疫管控不嚴格、大型群體活動等情況下,這些變異株在人群裡得以大規模傳播,而新的優勢變異毒株往往由此衍生。另外,目前發現變異株的種類和數量增加,也和各國大量分析病毒序列有關。

清華大學免疫學博士羅天明曾在文章中指出,並不是所有發生突變的新冠病毒都能生存下來,在新冠病毒的社會中也是“適者生存”。大多數突變對病毒的生存是不利的,攜帶不利突變的病毒株不能適應環境,而逐漸消失殆盡;但少數突變會增強病毒的感染性或傳播能力,慢慢演化成優勢的變異毒株。

在陸蒙吉看來,在病毒的進化過程中,絕大部分突變對其自身的生存能力沒有幫助。他指出,“消滅新冠病毒的障礙包括多重因素,不僅僅是變異。隨著全球整體免疫力的不斷提高,新冠病毒的影響會被逐漸弱化。”

不過,雖然多項研究已表明,變異後的病毒傳播能力更快,病毒的傳染性或許更強了,但並沒有發現其致命性更強。

疫苗保護力有多大

目前,中國大陸獲批使用或緊急獲批的新冠疫苗包括國藥、科興的滅活疫苗,康希諾生物的腺病毒載體疫苗,康泰生物的滅活疫苗和智飛生物的重組蛋白疫苗,尚未有mRNA疫苗獲批。

數據顯示,截至9月1日,全球累計接種超50億劑次;國內累計接種疫苗超20億劑次,每百人接種達146.45劑次。

疫苗仍在如火如荼接種中,不過,面對不斷出現的病毒變異株,疫苗的保護作用究竟有多大?近日,一系列真實世界研究數據給出了答案。

8月14日,鍾南山團隊及廣州市疾控中心、中山大學公衛學院共同完成基於真實世界的研究,報告了國產滅活病毒疫苗預防德爾塔變異株的保護力。

這項發表在《新發微生物與感染》的研究因為只能入組18-59歲年齡段的人群,所以無兒童及老年人的數據。受試者中,136人(61.3%)接種了科興滅活病毒疫苗,61人(27.5%)接種了國藥集團疫苗,23人(10.4%)接種了兩種疫苗。共有74人感染,292人未感染。

可以看到,感染組中,有50%接種了疫苗;而未感染組中,73.4%接種了疫苗。在對年齡、性別因素做了調整後,研究人員發現接種完兩針滅活疫苗,對德爾塔變異株的保護作用達到了59%,接種完一針疫苗的有效性僅為13.8%,對重症的保護效力為100%。不過,由於重症樣本對象數量少,該研究指出重症保護效力存在被高估的可能性。

8月27日晚,智飛生物(300122.SZ)發布公告稱,其全資子公司安徽智飛龍科馬生物製藥有限公司與中國科學院微生物研究所合作研發的重組新型冠狀病毒疫苗(CHO細胞)獲得Ⅲ期臨床試驗的關鍵性數據。

該疫苗自2020年12月12日開始,陸續在我國湖南省、烏茲別克、印度尼西亞、巴基斯坦和厄瓜多開展國際多中心Ⅲ期臨床試驗。截止本次數據分析日,實際共入組28500人,其中疫苗組14251例、安慰劑組14249例,共監測到全程接種後的主要終點病例數221例,對於任何嚴重程度的COVID-19的保護效力為81.76%,達到世衛組織要求的新冠疫苗有效性標準。其中對於COVID-19重症及以上病例、死亡病例的保護效力均為100%。

初步分析結果顯示,對阿爾法變異株的保護效力為92.93%;對德爾塔變異株的保護效力為77.54%。

值得注意的是,這款重組新型冠狀病毒疫苗於2021年3月被納入緊急使用,對比全球主要獲批上市和緊急使用新冠疫苗的Ⅲ期臨床數據,是目前唯一對野生株和主要變異株完成完整3期臨床試驗的新冠疫苗。

疫苗專家陶黎納認為,智飛生物這款重組新型冠狀病毒疫苗的整體保護率數據和針對變異株的保護率,是中國COVID-19疫苗中最好的,和美國的mRNA疫苗也有得一拚。

與此同時,國外多項研究和機構也陸續披露了疫苗對變異株的具體保護效率。

美國疾控中心8月24日發布的兩項研究表明,自德爾塔變異株佔主導以來,mRNA疫苗的保護率從之前的91%降到了66%;未接種疫苗人員的新冠病毒感染率比完全接種的人員提高近5倍,住院率提高近30倍。

不過,美國疾控中心強調,儘管預防感染新冠病毒的保護率下降,但目前的疫苗仍然是有效的。

英國開展的一項針對新冠病毒感染的研究發現,輝瑞/BioNTech的mRNA疫苗防止病毒載量過高的有效性在第二針打完的14天后為92%,但在30天、60天、90天后分別下降至90%、85%、78%。牛津/阿斯利康的新冠疫苗在第二針打完14天后,防止病毒載量過高的有效性為69%,到90天時下降至61%。

綜合國內外多項研究及報告結果來看,隨著變異株的逐漸“升級”,疫苗在預防感染方面的效力雖然出現不同程度的降低,但仍可降低新冠感染風險。

陸蒙吉指出,主要因為中和抗體的效率受到突變毒株的影響,疫苗的保護效率會因此有所下降。其中,滅活疫苗誘導細胞免疫的能力偏低,受病毒變異的影響較大。不過,他認為,細胞免疫會持續提供保護力,目前還沒有必要擔心疫苗失效的問題。

陸蒙吉建議,當前,接種疫苗仍然是保護高風險人群、減輕衛生系統壓力以及減緩傳播的關鍵方式之一。

疫苗專家陶黎納則認為,疫苗還有潛力可挖,技術路線並未窮盡。他預測,基於RBD蛋白的吸入腺病毒載體疫苗,是面對層出不窮的變異病毒以及黏膜高複製能力病毒的關鍵。

在他看來,吸入式新冠疫苗目還遲遲未批的顧慮主要有兩方面:一是缺乏實際保護效果的證據;二是多一個吸入途徑,會增加接種工作的複雜性,與注射疫苗如何銜接也是個現實問題。

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