去年夏天，当第二波 COVID-19 病例席卷英国时，一位 70 多岁的男子被送往当地医院，在那里他的 SARS-CoV-2 检测呈阳性。他被送回家，但一个月后，他入住剑桥大学医院，无法摆脱病毒。像许多患上重症 COVID-19 的人一样，这位男子免疫功能低下。他患有淋巴瘤，并且之前接受过化疗。
医生给他开了瑞德西韦，一种用于治疗 COVID-19 的抗病毒药物，但他几乎没有好转。在他发病两个月后，随着病情持续恶化，他的医疗团队选择用恢复期血浆治疗他，这是一种来源于 COVID-19 康复患者血液的疗法，其中含有对抗病毒的抗体。
可悲的是，他在检测呈阳性 102 天后死于病毒，但医生从他和类似的患者身上学到的东西“已经彻底改变了我们对这种疾病发生情况的理解，”剑桥大学医疗团队成员、该男子病例报告的资深作者拉温德拉·古普塔说，该报告于 2 月 5 日发表在《自然》杂志上。对患者样本的分析表明，病毒在血浆治疗后迅速进化，产生了改变其感染细胞方式和抵抗抗体的突变。情况变得非常适合病毒进化。“这是一个变种如何出现的蓝图，”古普塔说。
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血浆治疗并没有使该男子摆脱病毒，实际上对检测到的病毒量几乎没有影响。但血浆对患者体内病毒种群的遗传构成产生了显著影响。病毒似乎是为了响应血浆中包含的抗体，产生了“逃逸突变”，即遗传密码的变化，这有助于病毒逃避粘性抗体的检测。这种突变可能使病毒更具传染性或降低疫苗的有效性。它们正在世界各地 SARS-CoV-2 变种中涌现，即使疫苗注射正在进行，也仍在助长疫情。
在该患者治疗的几个月里，医生收集了病毒样本并确定了它们的基因序列。感染最初是一个基因单一的种群，但在使用抗病毒药物瑞德西韦治疗后，它经历了细微的变化。“然后当我们尝试恢复期血浆时，事情真的发生了变化，”古普塔说。
在感染过程中，任何病毒基因序列中的随机变化都是正常的，但在古普塔的患者中出现了一个引人注目的模式。在输注血浆后，含有多个新突变的病毒出现并迅速占据主导地位，但时间不长。两周后，当抗体水平预计会下降时，突变病毒种群消失了。但随后患者接受了最后一次血浆治疗。值得注意的是，突变株又卷土重来。古普塔的团队推测，基因变化似乎是在响应血浆治疗而发生的。这种现象被称为选择性压力，可能发生在对抗体具有抗性的突变病毒幸存下来时。
血浆后病毒株携带两种特殊突变：一种称为 D796H，以前很少有记录。另一种导致两个氨基酸缺失，称为 ∆H69/∆V70，“已经声名狼藉，因为它是 B.1.1.7 谱系中定义的突变之一，”古普塔说，他指的是最初在英国发现的一种毒株，该毒株已被证明更具传播性。（古普塔认为 B.1.1.7 毒株可能来自免疫功能低下的患者，但数据显示它并非起源于这位特定患者。）
为了探索这两种突变的影响，研究人员将它们——一起和分别地——引入到实验室培养皿中培养的 SARS-CoV-2 中。带有 D796H 突变或同时带有两种突变的病毒更擅长逃避抗体，这表明抗体施加了产生突变的“压力”。单独的 D796H 突变使病毒更难感染细胞。然而，单独的 ∆H69/∆V70 缺失使病毒感染细胞的效率提高了一倍——这是 B.1.1.7 的一个标志。带有两种突变的病毒感染细胞的方式与原始未突变的种群相似，这表明这两种突变在传染性方面相互抵消。分析表明，D796H 突变首先出现，古普塔推测该缺失可能是为了响应而出现的。“就好像病毒试图自我修复一样，”他说，通过弥补传染性缺陷。
病毒的快速进化也在其他患者身上得到证实，包括在波士顿布莱根妇女医院住院的一名男子，该病例于 12 月 3 日在《新英格兰医学杂志》上报道。乔纳森·李是一位病毒学家，也是该病例研究的作者之一，他说他的团队也发现了多种突变，但他们直到后来才理解其含义。一旦在 B.1.1.7 和其他变种中描述了这些相同的突变，并且发现它们改变了病毒的行为，“那时我们才意识到[它]是未来趋势的先兆。”
不可能知道有多少人携带正在积极进化的病毒。也许最令人担忧的是，11 月 4 日在《细胞》杂志上报道的另一个病例证明了这种病毒进化在一位无症状患者身上持续了数月。“我们需要弄清楚这种情况究竟是如何以及何时发生的，发生在哪些人身上以及发生的频率，以及如何应对，”古普塔说。李说，免疫功能低下的患者绝不是新突变变种的唯一来源。“病毒也会在免疫功能正常的人身上发生突变，尤其是在不受控制的传播和[病毒]复制的情况下。
与此同时，李说，这些发现具有直接的现实意义。“我们需要更多地关注免疫功能低下的患者，我们必须小心，确保他们最终能够清除病毒。我们需要以集约的方式照顾他们。”隔离规则可能也需要考虑这类患者。“美国疾病控制与预防中心 (CDC) 的标准规定，您可以在症状出现后 10 天解除隔离，这对于绝大多数人来说可能没问题，”但李说，免疫功能低下的人可能需要隔离更长时间。
病毒学家们一致认为，底线是，在这些新变种出现之后，广泛接种疫苗变得更加紧迫。在那之前，您知道该怎么做：戴上口罩并保持社交距离。