新出现的、快速传播的冠状病毒变异体有多危险?

关于 B.1.617 变异体的传播速度、其逃避免疫的潜力以及它们可能如何影响疫情进程,关键问题仍然存在

Member of the Armed Forces distributes Covid-19 leaflets to local residents in in Bolton, England.

武装部队成员于 2021 年 5 月 22 日在英国博尔顿的霍利韦尔向当地居民分发新冠肺炎传单。

自从 SARS-CoV-2 变异体 B.1.617 于去年年底首次在印度被报告以来,它已经传播到其他几十个国家,包括美国、新加坡和英国,并在英国的一些地区占据了主导地位。

研究人员后来确定了三种亚型,即 B.1.617.1(“原始”B.1.617)、B.1.617.2 和 B.1.617.3,每种亚型都具有略微不同的基因构成。

他们现在正争分夺秒地调查这些变异体,并研究它们可能如何影响疫情在其已站稳脚跟的国家的轨迹。关于变异体的传播速度、其逃避免疫的潜力以及它们是否会导致更严重的疾病,关键问题仍然存在。


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许多此类研究采取标准流行病学的形式——通过检测确诊 COVID-19 病例,确定导致感染的变异体,并将这些数据与人们的临床症状和疫苗接种状况进行交叉引用。科学家还可以从基因组测序数据中收集见解,识别 B.1.617 亚型中存在的突变,并将这些突变与早期变异体(其行为已被更好理解)中的突变进行比较。

更具传播性

英国莱斯特皇家医院的顾问病毒学家朱利安·唐说:“我关注个体突变,因为它们各自都具有我们认为可能赋予更高传播性的个体属性。”传播性增强——衡量变异体在人与人之间传播速度的指标——可能会加速疫情爆发,这可能会给医疗保健系统和疫苗接种计划等应对措施带来更大压力。例如,B.1.617.2 变异体具有称为 452R 和 478K 的突变,唐说这两种突变都与传播性增强有关。这两种突变都改变了刺突蛋白,病毒利用刺突蛋白进入人体细胞。

研究人员还能够迅速追踪 B.1.617.2 的传播,因为其基因组包含显性 B.1.1.7 变异体所缺乏的标记。这种标记(称为“S 基因靶标”)的存在可以在用于确诊 COVID-19 病例的一些 PCR 检测结果中看到,因此研究人员可以使用 S 靶标阳性结果作为快速绘制 B.1.617.2 传播的替代方法,而无需完全测序样本。来自英国病毒样本的 S 基因检测和更详细的测序数据都表明,B.1.617.2 正在超越其他两种 B.1.617 亚型,并取代 B.1.1.7(2020 年底在英格兰东南部发现的一种变异体),成为该国驱动新感染的最常见变异体。

比利时鲁汶天主教大学的生物学家汤姆·温瑟利尔斯正在追踪这些数据,他说:“现在在整个英格兰,我们预计 50% 的感染将是 [B.1.617.2] 变异体。” 他在网上分享的英国测序数据分析表明,B.1.617.2 感染的数量每天可能比 B.1.1.7 感染的数量增长快 13%。

英国政府咨询委员会“科学大流行病流感建模小组”的“操作小组”在5 月 12 日发布的一份报告中表示,根据现有数据,B.1.617.2 有“现实可能性”比 B.1.1.7 的传播性高 50%。

英国剑桥大学的微生物学家莎伦·皮科克领导了英国 COVID-19 基因组学联盟,她说:“传播性提高 50% 的预测听起来完全合理。” “我认为随着数据的增加,我们将对此更有信心,但你真的不能忽视正在发生的事情。”

皮科克补充说,目前,B.1.617.2 的激增并未导致英国病例总数显着上升,病例总数仍远低于该国 1 月份的最近峰值。相反,人们感染的是新变异体,而不是 B.1.1.7。“我们在这里看到的是谱系替换,”她说。

免疫逃逸

研究人员渴望解决的另一个问题是疫苗是否仍对 B.1.617 变异体有效。如果这些毒株中的任何一种能够逃脱疫苗接种或先前接触病毒所赋予的免疫保护,它们可能会引发新的重大感染浪潮,并破坏放松封锁和其他限制的计划。

从理论上讲,B.1.617.2 在英国的加速传播(英国超过 50% 的人口已接种至少一剂 COVID-19 疫苗)可能表明其具有逃避疫苗保护的能力。但温瑟利尔斯表示,几乎没有证据表明疫苗逃逸正在推动病例增加。来自英格兰西北部疫情热点地区博尔顿的 5 月中旬的初步数据显示,那里因 B.1.617.2 引起的 COVID-19 而住院的大多数人尚未接种疫苗。在 18 名因该变异体检测呈阳性而住院的人中,约有 5 人接种了一剂疫苗,只有 1 人接种了两剂疫苗。

温瑟利尔斯分析的单独数据显示,英格兰西北部 B.1.617.2 变异体的感染最初集中在青少年中,青少年未常规接种疫苗。尽管该变异体随后蔓延到三四十岁的人群中,但五十多岁的人群(他们更有可能接种过两剂疫苗)的感染率较低。“这令人放心,”他说。

基因组测序数据表明,与 B.1.617.1 的传播相比,B.1.617.2 的快速传播不太可能对疫苗接种工作构成问题。唐说,在 B.1.617.2 中发现的 452R 和 478K 突变都与疫苗逃逸以及传播性增强有关。但 B.1.617.1 还携带另一种称为 484Q 的突变,该突变与疫苗逃逸的关联更强。B.1.617.2 中未发现此突变。

唐说,令人欣慰的是,B.1.617 变异体亚型中没有任何突变与疾病严重程度增加有关。

研究人员还可以进行实验室测试,以检查抗体中和不同病毒变异体的效果如何。5 月 17 日在《自然医学》杂志上发表的一项研究表明,此类测试“高度预测”了现实世界的免疫保护。一些实验室研究表明,疫苗对 B.1.617.1 亚型的效果可能较差。尚未发布 B.1.617.2 的类似实验的结果,但英国公共卫生部 5 月 23 日发布的数据表明,辉瑞-BioNTech 和牛津-阿斯利康疫苗在两剂接种后对 B.1.617.2 有效

模拟未来传播

仍然存在一些关键的不确定性,包括 B.1.617.2 的传播性比其他变异体(例如现在已在英国和许多其他国家/地区确立的 B.1.1.7 变异体)高多少。“它可能高出 50%,但也可能高出 10%,或者高出 60-70%,”伦敦大学学院的医疗保健研究员克里斯蒂娜·佩吉尔说。确定这一点将使科学家能够构建更准确的模型,以了解变异体可能对其正在成为主导地位的国家(包括英国)的疫情爆发产生的影响。“这在夏季会发生什么方面产生了巨大的差异,”佩吉尔说。“从 20% 到 50% 的差异就像温和浪潮和 1 月份式激增之间的差异。因此,这确实需要确定下来。”

佩吉尔还质疑关于疫苗有效性的结果是否令人放心。“说疫苗‘有效’没有多大帮助,因为有效性有一定范围,”她说。疫苗功效研究倾向于关注预防重症和死亡的能力。但她说,重要的是要知道接种疫苗的人是否会在不生病的情况下感染 B.1.617.2 变异体并将其传播。如果是这样,“你就不会获得与原本相同的群体免疫水平”。

皮科克说,继续收集英国疫情爆发的流行病学数据将有助于回答这些问题。它还将有助于预测 B.1.617 变异体在其他国家,尤其是尚未广泛获得疫苗的发展中国家的潜在影响。“重要的是,我们通过进行这些测量为世界提供服务,”她说。

本文经许可转载,并于 2021 年 5 月 24 日首次发表

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