COVID研究人員正在晝夜不停地研究Omicron的傳播力、嚴重性和逃逸疫苗的能力。
大約一周前,博茨瓦納和南非的科學家報告了新冠病毒(SARS-CoV-2)新出現的一個快速傳播變異株Omicron,拉響了全球警報。眼下,全世界的科研人員正在馬不停蹄地評估該變異株的威力——Omicron已在20多個國家和地區被發現。不過,科學家可能還要幾周的時間才能全面了解Omicron,包括它的傳播力和嚴重性,以及它逃逸疫苗和造成再感染的能力。
“我每到一處,就有人讓我談談Omicron,”孟加拉國兒童健康研究基金會主任、分子微生物學家Senjuti Saha說,“坦白說,我們對于目前的情況知道得太少,即使科學家也一樣?!?/p>
《自然》在此梳理了科學家目前對Omicron變異株已經掌握的信息。
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憂的地方,因為這意味著Omicron也會在其他地方引發感染病例的爆發式增長。12月1日,南非的確診病例為8561例——11月26日為3402例,11月中旬時只有幾百例,這些新增病例主要出現在約翰內斯堡所在的豪登省。
流行病學家通常用R值來評估疫情的發展,R值是指平均每位感染者傳染的人數。南非國家傳染病研究所(NICD)在11月末表示,豪登省的R值已經超過了2。上次出現這么快的增長速度還是在疫情早期,南非夸祖魯·納塔爾大學的傳染病醫師Richard Lessels在不久前的新聞發布會上說。
豪登省的R值在9月份已經跌到了1以下,當時的主要流行株是Delta,病例數也一路下降,這說明Omicron很有可能比Delta的傳播速度快很多,感染人數也會增加不少,比利時魯汶大學的演化生物學家Tom Wenseleers說。從感染人數的增加還有測序數據來看,Wenseleers估計在相同時期內,Omicron的感染人數會是Delta的3-6倍。他說:“這對新冠病毒是很有利的,但對我們很不利?!?/p>
研究人員將繼續觀察Omicron在南非其他地區以及全球范圍內的傳播,判斷它的傳播能力到底有多強,瑞士伯爾尼大學計算流行病學家Christian Althaus說。南非加大監測力度可能會讓研究人員高估了Omicron的傳播速度。但如果其他國家也出現了這種趨勢,我們就有很強的證據表明Omicron具有傳播上的優勢,Althaus說?!叭绻@種情況沒有發生,比如沒有在歐洲國家出現,那就說明事情比較復雜,很大程度上取決于人群的免疫情況。所以我們還要再看看?!?/p>
雖然需要開展基因組測序才能確認感染的是Omicron,但一些PCR核酸檢測能發現Omicron有別于Delta的一個關鍵特征。根據這個信號,初步跡象顯示,Omicron病例雖然現在還不多,但在英國有增加的趨勢?!斑@肯定不是我們現在想看到的,它或許意味著Omicron在英國也具有傳播上的優勢。”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的民眾已經全程接種了疫苗;從疫情出現后攀升的死亡率可知,一大部分民眾可能已經感染過新冠病毒了,Wenseleers說。
Omicron之所以還能在這樣的南非“安營扎寨”,可能主要是因為它能讓感染過Delta等變異株后康復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隊在12月2日發布的一篇預印本論文[1]中指出,隨著Omicron的傳播,南非的再感染人數也在增加。Althaus說:“不幸的是,這是出現免疫逃逸毒株的最佳環境。”
至于Omicron在其他地方的傳播情況,或許還要看當地的疫苗接種率和既往感染率,英國牛津大學病毒演化專家Aris Katzourakis說。“如果你把它放到因為接種率很高而解除防疫措施的人群中,Omicron可能會很有優勢?!?/p>
研究人員還想測量Omicron逃逸免疫應答及其相應保護力的能力。比如,南非傳染病研究所和威特沃特斯蘭德大學的病毒學家Penny Moore正在率領團隊開展實驗室研究,檢測感染和疫苗誘導的能封堵病毒的中和性抗體防止Omicron感染細胞的能力。她的團隊正在制備“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胞的艾滋病病毒——來匹配Omicron,Omicron的刺突蛋白上發現了32個突變。
Alex Sigal是位于德班的非洲健康研究所的病毒學家,他領導的另一支南非團隊正在用有傳染性的新冠病毒顆粒對中和抗體開展類似檢測。得克薩斯大學加爾維斯頓醫學部的史佩勇團隊也在與輝瑞-BioNTech合作,測試其疫苗是否對Omicron有效?!爱斘铱吹酱掏坏鞍咨嫌羞@么多突變時,我確實非常擔心,”他說,“我們只能等結果?!?/p>
對于Omicron刺突蛋白上的突變,尤其是在能識別人體細胞上受體的區域出現的突變,之前的研究提示Omicron應該能讓中和抗體的效力大減。在2021年9月發表的一篇《自然》論文[2]中,紐約市洛克菲勒大學的病毒學家Paul Bieniasz聯合領導的團隊在一種能導致COVID-19的病毒中改造出一種高度變異的刺突蛋白,這個刺突蛋白的很多突變位點都與Omicron一模一樣。這個“多突變刺突蛋白”經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。就Omicron而言,“我們預計會是一場重擊。”Bieniasz說。
疫苗對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答對它完全無效。免疫研究顯示,中和抗體水平相對較低或能預防出現COVID-19重癥,澳大利亞新南威爾士大學的免疫學家Miles Davenport說。
免疫系統的其他部分,尤其是T細胞,可能不會像抗體反應這樣受到Omicron突變很大的影響。南非的研究人員打算分析T細胞和自然殺傷性細胞這種免疫成員的活性,這對于預防COVID-19重癥可能有著極其重要的作用,威特沃特斯蘭德大學的疫苗學家Shabir Madhi說。
Madhi曾領導南非的新冠疫苗試驗,同時也在開展疫苗對Omicron有效性的流行病學研究。傳聞稱南非使用的強生疫苗、輝瑞-BioNTech疫苗、牛津-阿斯利康疫苗都出現了突破性感染。但Madhi說,研究人員想要先量化疫苗和既往感染能夠對Omicron提供多大的保護力。
他猜測最后的結果可能和阿斯利康-牛津疫苗對Beta變異株的保護力差不多。Beta是2020年末在南非發現的免疫逃逸毒株。Madhi領導的團隊曾發現,阿斯利康-牛津疫苗無法在相對年輕的人群中預防輕度和中度感染,但加拿大的真實世界研究發現其預防住院的效力超過了80%。
如果Omicron與此類似,Madhi說,“我們就會看到病例數激增,看到很多突破性感染,大量的再感染。但社區感染率與住院率之間會有很大的落差。”早期報告顯示,Omicron造成的絕大多數突破性感染都是輕癥,Madhi說,“在我看來,這是一個很好的信號。”
目前的加強針能加強
對Omicron的預防效果嗎?
面對Omicron的威脅,包括英國在內的一些富裕國家加快了加強針的接種,但尚不清楚這些加強針的效果如何。
第三針能提高中和抗體水平,這或許能像一個金鐘罩一樣減弱Omicron逃逸這些抗體的能力,Bieniasz說。他的團隊之前對多突變刺突蛋白的研究發現,COVID-19康復后數月再打疫苗的人,其體內的抗體能阻斷這個多突變刺突蛋白。對Bieniasz來說,這些結果表明,不管是通過感染還是通過加強針,對新冠病毒刺突蛋白多次暴露的人很可能具有對Omicron有中和活性的抗體。
Omicron導致的感染會比
之前的毒株更輕還是更重?
早期報告發現Omicron與輕癥相關,讓人們慶幸Omicron可能比它的幾個前任都要弱一點。但這些報告通常都是來自傳聞或是支離破碎的數據,有時候很誤導人,英國圣安德魯斯大學的傳染病專家Müge ?evik提醒道,“每個人都想搜索一些數據作為指導,但現階段這非常難。”
在評判一個變異株的嚴重性時,一個主要難點在于如何控制會影響疾病進程的各種混雜變量,尤其是當變異株只在局部地區暴發。舉個例子,南非報告的Omicron輕癥感染可能反映了南非的人口年齡相對較輕,而且其中很多人都已經有過新冠病毒暴露。
Delta剛流行那會兒,有報告稱Delta比其他變異株更容易在兒童中導致重癥,這種聯系隨著更多數據的出現慢慢不成立了,?evik說。
研究人員還想分析其他國家和地區的Omicron感染情況。這種地理上的擴散,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是開展病例對照研究,讓感染Omicron的人口特征與對照組的人口特征嚴密匹配。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。兩個組的數據需要同時收集,因為住院人數可能會受到一個地區醫院整體容納能力的影響。
研究人員還必須控制經濟貧困水平。?evik說,一個迅速蔓延的新變異株可能會更快地在弱勢人群中傳開,無論是因為這些人的工作性質還是生活條件。而且這些弱勢群體也更容易出現重癥。
所有這些都需要時間。“我認為嚴重性是我們很后面才能回答的問題,”她說,“Delta那會兒就是這樣?!?/p>
Omicron已經波及了哪些地方?
科學家是如何追蹤的?
截至目前,Omicron已經在20多個國家出現——這個范圍正隨著全球檢測力度的加大而逐漸擴大。
然而,有能力對COVID-19陽性樣本進行快速病毒測序的多是一些富裕國家,這也提示我們關于Omicron傳播的早期數據是不全面的。
巴西等國的病毒監測工作利用了一種專門的新冠PCR檢測,這種檢測的結果能顯示需要測序的Omicron疑似病例,巴西米納斯吉拉斯聯邦大學病毒學家Renato Santana說。這種檢測檢驗三種病毒基因的片段,其中一個是編碼刺突蛋白的基因。而Omicron刺突蛋白的基因突變導致其無法在檢測中被發現,因此有Omicron的樣本只有另外兩種基因的檢測呈陽性。
不過,不是所有人都有這種檢測試劑,想要全面掌握Omicron的傳播情況可能還要一段時間。盡管一些指南敦促各國對5%的新冠病毒陽性樣本進行測序,但有能力做到的國家并不多,巴西All for Health研究所的計算病毒學家Anderson Brito說。Brito還擔心,有些國家因為Omicron的發現對南非等非洲南部國家頒布旅行禁令,可能會打擊政府公開監測數據的積極性?!?strong>這是在對積極公開的國家進行懲罰。”他說。
孟加拉國會對0.2%的新冠病毒陽性樣本進行測序,那里的研究人員迫切想要增加基因監測力量,來監控Omicron和其他變異株的出現,Saha說。但資源只有這么點。孟加拉國剛從一次登革熱大暴發中緩過來,她說,“在全球南方國家,我們都擔心新冠,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。”
來源: Nature Portfolio
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