新冠肺炎|六個你需要知道的變種病毒
隨着全球進入新冠病毒疫情第二年,從原始毒株變異而來的各類變種病毒,成為各國政府所面臨的重大挑戰。
目前全球範圍内有哪些值得變種病毒值得注意?其傳播力度和致病性如何?現有的疫苗是否能有效預防?
冠狀病毒在傳播過程中會自然發生變異,由病毒在複製過程中出現的隨機、微小的錯誤所產生。研究人員發現,一個新冠病毒每一個月大概會出現一到兩處複製失誤——這些失誤即為突變(或稱變異,mutation)。至今為止新冠病毒已經出現了上萬種突變,但真正能改變病毒適應性(viral fitness)的突變數量很少。當病毒積累到一定量足以改變其適應性的突變,便會形成獨特的變種(variant)。
本文為此梳理六種最值得關注的變種病毒以及他們各自的特徵。
B.1.617(印度「雙重變異」)
最近使印度疫情徹底失控、在一個月內單日確診案例數飆升數十萬的新變種為B.1.617——亦被稱為「雙重突變毒株」。該變種總共擁有13處突變,但當中兩處突變——E484Q和L452R令其格外棘手。前者位於病毒與人體細胞表面受體相結合的棘狀蛋白(spike protein)上,在其他一些變種中表現出更強的傳播力以及避開抗體的能力,後者L452R亦被認為擁有比其他更強的傳染力,但其原因尚且不明。值得注意的是,同樣的突變在美國加州(California)的一個傳染力較強的變種(CAL.20C)中存在。
該毒株最早在去年十月在印度被發現,但從今年一月起才開始逐步增長。根據《印度斯坦時報》(Hindustan Times)報道,在今年2、3月間,該變種還只佔印度各類變種的24%,但4月1日其比重已經達到了80%。
上周,印度醫學研究理事會(Indian Council of Medical Research,ICMR)指由巴拉特生物技術公司(Bharat Biotech India)研發的Covaxin新冠疫苗能夠有效中和這一雙重突變毒株。
當下,根據「GISAID」(全球共享禽流感數據倡議組織)平台的數據, 目前已有21個國家檢測出該變種。
B.1.351(南非變種)
去年12月在南非首次發現的變種B.1.351目前已經傳播至最少20個國家,且在北美、英法德等歐洲國家形成本地傳染鏈。
南非研究人員根據電腦建模推算該變種的傳染力,比此前在南非傳播的其他變種高50%(該研究尚未經過同行審查)。
莫德納(Moderna)及輝瑞(Pfizer)疫苗的研發公司均表示,初期實驗顯示其疫苗對該變種的有效率降低。強生公司(Johnson & Johnson)美國生物科技公司諾瓦瓦克斯醫藥(Novavax)實驗數據亦顯示保護率降低,但對輕症和中度感染仍有60%的有效率。
此外,在對有新冠感染歷史的人的感染力上,實驗室數據表明B.1.351躲避抗體反應比其他變種高出20%。
P.1(巴西變種)
作為南非變種的近親,巴西變種P.1擁有數個與其相同的突變,包括能夠幫助病毒更好的鎖定人體細胞的棘蛋白突變N501Y以及能夠削弱抗體免疫力的E484K。
變種P.1經由日本衛生部門在四位從巴西返回日本的旅行者身上發現,攜帶該變種抵達巴西亞馬遜州首府瑪瑙斯(Manaus)後,該變種迅速在南美各大城市傳播。截止發稿時間,該變種已經傳播至至少37個國家,除拉丁美洲各國外、瑞典亦出現了較大範圍的本土傳播。
由牛津大學(University of Oxford)科學家上個月發布的一份研究(尚未經過同行審查)顯示,儘管該變種與南非變種擁有相同突變,但其突破免疫反應(包括疫苗及自然抗體)的能力要比後者弱得多。
B.1.1.7(英國變種)
B.1.1.17變種於去年9月在英國南部被首次發現,其佔比在短短三個月內迅速增長至倫敦總確診案例數的三分之二,並由此引發了歐洲的第三波疫情。
首席科學顧問瓦蘭斯(Patrick Vallance)在新聞發布會上證實,英國出現的變種新型冠狀病毒傳播效率比原有病毒高出70%。且多項後續研究指出該變種的致死率亦顯著高於此前的變種。今年3月發表於《英國醫學期刊》(BMJ)的一項研究指出,感染該變種的患者死亡的風險比其他患者高68%(實際風險區間為32%至104% )。
目前該變種已經傳播至最少94個國家,除歐洲各國外,美國、加拿大、南美各國均出現規模較大的傳播。
B1.526(紐約變種)
除了來自英國的B.1.1.7外,近幾個月另一種在紐約迅速擴散的新毒株為B1.526。研究人員在去年11月首次發現,據紐約市衛生部門4月12日報告,該變種已經在全市所有基因測序的樣本中佔比達到45%,超過英國變種(30%)。
該毒株含有可避開抗體免疫力的突變E484K,而另一種形式的B1.526毒株則含有 S477N突變,幫助加固病毒與人體細胞的結合。不過,這種毒株的致病性、耐藥性仍屬未知,但哥倫比亞大學的研究人員發現,攜帶E484K突變的患者年齡要比一般患者平均年齡大六歲左右,而且住院的可能性也更大。
CAL.20C(加州變種)
美國西海岸的加州近來亦發現一種傳播力更強的變種CAL.20C(又稱B.1.427/B.1.429)。去年9月還未被檢測出的這一毒株,在一月下旬已經成為加州的主要感染源。根據加州大學三藩市分校(UCSF)、加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)等本月聯合發布於《細胞》(Cell)學術期刊上的研究,CAL.20C要比原病毒毒株傳染率高出20%。
對於這一變種的耐藥性及致死率仍有待進一步研究。
從上述六個變種病毒可見,新冠病毒的重要變異已經遍及亞洲、歐洲、非洲、北美洲、南美洲五個大洲,在不同國家和地區都掀起了嚴重的新一波疫情。如果新變種病毒不停出現,疫苗接種又趕不上傳染,「第N波」疫情不斷侵襲似乎無可避免。面對去年以來的疫情,人類透過科學已經尋得處理之法,問題是科學結果落實到生活當中的進程能不能趕得上病毒變種的速度——印度疫情突然失控的例子告訴我們,這不僅僅是一個科學問題,也是一個政治和社會問題。