冠状病毒将如何进化?

如果我们幸运,突变会像1918年流感那样降低SARS-CoV-2的致命性——但这并不能保证

随着新感染率的下降和疫苗的推出,一些人开始谈论COVID-19的结束。 但我认为,这种说法是不经过深思熟虑且为时过早的。 根据我们目前对SARS-CoV-2的了解,疫情结束可能不再是几个月的问题,而是几年甚至几十年的问题。 我们应该为此做好准备。

病毒的存在是为了繁荣。 那些感染人类的病毒面临着一系列令人印象深刻的防御武器,不仅包括我们天然的适应性免疫,还包括我们智能设计的防御措施——疫苗、药物和社会控制。 为了生存,病毒必须适应其选择的生态位——在这种情况下,即我们——并且能够进一步进行精细的适应,以克服我们为预防和治疗所做的最大努力。

最初,许多人认为冠状病毒,特别是SARS-CoV-2,由于其防错机制,比其他RNA病毒更稳定,更不易适应。 但此后我们被证明是错误的。 去年夏天,德克萨斯州的一位研究人员注意到,一种在刺突蛋白中发生替代的突变SARS-CoV-2病毒已经取代了以前的形式,成为主要的毒株。 自那以后,出现了多种新的变种,其突变可以使病毒更具传播性,更致命,并且更能逃避免疫防御


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这些变种似乎是在我们自己制造的烈火中锻造出来的。 在波士顿,一名中年男子在与 COVID-19 感染作斗争五个月后死于该疾病。 他在生病时正在接受免疫抑制药物治疗,并且在生病期间,他接受了多轮额外治疗,包括瑞德西韦非免疫丙种球蛋白和单克隆抗体。 在这种强烈的免疫压力下,病毒中出现了关键突变。 目睹这些突变诞生的医生和科学家称之为“加速病毒进化”。

其他病毒,如流感病毒,在面对我们最好的防御措施时,也表现出类似的快速进化能力。 事实上,根据我们所看到的 SARS-CoV-2 及其变异能力,我想说这种病毒更像流感,而不是迄今为止已知的任何其他病毒。

这意味着流感的进化途径可能为 COVID-19 将遵循的道路提供重要线索。

我们知道,流感在北半球和南半球以季节性波浪的形式来来去去。 在热带地区,它全年都会发生,只有浅峰。 这种模式模仿了我们所知道的引起普通感冒的冠状病毒自 1960 年代发现以来,这些病毒每年都会返回来感染我们。 对于流感,抗原漂移——病毒中小的遗传变化积累——一直是反复出现的季节性流行病的主要解释。 主要的流感毒株每年都会进化,而我们为应对先前毒株而产生的免疫力对新毒株只有微弱的影响。 我们最近了解到,对流感的免疫力也会消退,通常会在一年内消失,这也使我们容易再次感染。

我们过去认为引起普通感冒的冠状病毒是稳定的——意味着没有抗原漂移——但由于免疫保护减弱而每年返回。 但是在过去的一年中,我们对冠状病毒的理解得到了提高,我们现在知道,至少有一种引起普通感冒的冠状病毒,命名为 229E,正在经历类似于流感的抗原漂移

像 229E 一样,SARS-CoV-2 已经表明它可以漂移。 但是,像流感一样,它也表现出能够发生更突然和更实质性的变化。 当病毒跳到新的人群中时,例如从动物到人类或再次从人类到动物,就会发生这些重大变化。 当病毒发生这种跳跃时,大的事情——通常是不好的事情——就会出现。 流感和 SARS-CoV-2 都有巨大的动物宿主。 冠状病毒已经感染了每一种脊椎动物,从鲸鱼和蝙蝠到蝾螈和蛇。 流感也是类似的。 这意味着它们都有可能进化成对我们人群造成更大危害的病毒。 之前的两次冠状病毒爆发都是在冠状病毒从动物跳跃到人类时开始的,2003年SARS来自果子狸,2012年MERS来自骆驼。 1918年流感大流行也可能始于动物的跳跃

如果我们幸运,SARS-CoV-2 会像被称为“西班牙流感”的 1918 年病毒一样进化,从而降低致命性。 在感染了全球约 5 亿人并造成至少 5000 万人死亡后,1918 年的流感病毒消退了。 但是,希望这种冠状病毒随着时间的推移会减弱,并不能保证它会发生。 我们已经知道,冠状病毒会变得更致命; 我们只需要看看 SARS-CoV-1,它杀死了 65 岁及以上人群的 50%,以及 MERS,它杀死了三分之一的感染者。

那么,这会让我们陷入什么境地呢?

首先,我们必须接受这种病毒及其变种所讲述的残酷事实。 我们可以预期它会卷土重来——可能在未来几年内——我们需要为它卷土重来时可能比今天存在的变种更致命甚至更具传播性的可能性做好准备。 我们必须调整我们的疫苗开发管道和公共卫生干预措施,以应对新出现的和未来的变异。 就像针对流感提出的那样,我们必须开发 COVID 风险评估工具,这些工具可以识别主要毒株的病毒特性——它们的传播能力或对当前药物或疫苗的耐药性——以帮助我们将公共卫生响应与风险级别对齐。 否则,我们将再次为失败做好准备。

我经常将 SARS-CoV-2 比作荷马《奥德赛》中的神话人物普罗透斯。 像普罗透斯一样,SARS-CoV-2 是典型的变形者,能够在其被抓住时改变其形态。 只有通过纯粹的坚持,伟大的英雄墨涅劳斯才能将普罗透斯制服。 通过过早地宣布胜利,我们有可能输掉与这种变形病毒的战斗,这场悲剧这次将不会用言语而是用数百万的生命损失来展开。

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