关于奥密克戎 BA.2 变异株,我们目前已知的信息

这种席卷全球的新毒株是否意味着新冠病毒将变得更具传染性?

Aerial view of pedestrians in city crosswalk.

2021年8月,购物者和行人在伦敦斯特拉特福德地区过马路。

3月22日,世界卫生组织宣布,奥密克戎亚变异株 BA.2 已成为全球范围内导致 COVID 的病毒 SARS-CoV-2 的主要形式。BA.2 与其近亲 BA.1 有许多遗传相似之处,BA.1 在最近几个月引发了全球 COVID 感染的再次 surge。但 BA.2 的传染性比 BA.1 高出 30% 到 50%。

现在,随着最新版本的 SARS-CoV-2 席卷全球,各地饱受疫情困扰的人们都在问同样的问题:社会是否注定要面对一连串的新型病毒变异株,而且每一种都比上一种更具传染性

哥伦比亚大学公共卫生学院的传染病建模师杰弗里·沙曼说:“我们仍然不知道这种病毒进化和产生完全新型变异株的全部能力。”沙曼和其他科学家认为,SARS-CoV-2 在感染人类细胞和躲避免疫系统方面仍有很大的遗传余地。新变异株可能从病毒序列的逐步变化中出现。但北卡罗来纳大学教堂山分校的病毒学家拉尔夫·巴里克说,与之前的变异株几乎没有相似之处的高度突变的 SARS-CoV-2 版本“也横空出世”。“如果这些变异株中的任何一种比之前的变异株更擅长感染细胞或逃避免疫,那么你就会看到传播力超过之前的毒株。”


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奥密克戎亚变异株都是在去年 11 月左右在南非被检测到的。这些新的和截然不同的 SARS-CoV-2 版本让许多科学家感到震惊,他们原本预计下一个主要变异株将从德尔塔变异株逐步演变而来。BA.1 迅速取代德尔塔成为全球主要毒株,而 BA.2 则落后,“可能是在农村地区,那里最初没有那么多传播机会,”洛斯阿拉莫斯国家实验室研究病毒性疾病的计算生物学家贝特·科伯说。但在 BA.2 进入更大、更互联互通的社区后,“它开始快速移动。”一旦 BA.2 可以跳到其他国家,它就在非洲、欧洲和亚洲爆发,并且根据美国疾病控制与预防中心的最新数据,目前占美国所有新的 SARS-CoV-2 感染的近55%

在最有可能的情况下,BA.1、BA.2 和从未流行的第三种奥密克戎亚变异株 BA.3 是在免疫功能低下人群的小范围慢性感染过程中进化而来的。英国利兹大学医学院的病毒学家斯蒂芬·格里芬说,在这种人群成员之间来回传播可能为“病毒的训练场”提供了条件,使 SARS-CoV-2 能够探测和测试新的突变,从而更有效地传播。

BA.1 最终获得了 60 个在最初在中国武汉出现的原始 SARS-CoV-2 中未发现的突变。其中有 32 个基因变化专门位于病毒标志性的刺突蛋白中,刺突蛋白是免疫细胞和疫苗的目标。BA.2 具有许多相同的突变,但也有28 个独特的基因变化,其中四个在刺突蛋白中。

巴里克认为,奥密克戎是第一个在人群免疫力不断增强的背景下进化的 SARS-CoV-2 变异株——这是疫苗和先前感染其他形式病毒的结果。早期的变异株,即阿尔法、贝塔、伽马和德尔塔,主要根据它们在人群中大量感染人类细胞和有效传播的能力来竞争主导地位。但奥密克戎获得了能够抵抗先前变异株的免疫防御的进一步优势,从而增加了人群中易感人群的数量。与之前的变异株相比,针对奥密克戎的中和抗体反应的差异“是巨大的”,巴里克说。中和抗体可以阻止 SARS-CoV-2 与 ACE2 受体结合,ACE2 受体是病毒进入人体细胞的入口。“我们谈论的是抗体水平下降 15 到 50 倍,具体取决于谁运行化验以及您最近感染或加强接种疫苗的程度,”巴里克说。

确定使奥密克戎能够“逃避”中和抗体的突变现在是深入研究的重点。至少其中一些突变似乎会影响刺突蛋白与 ACE2 结合的部分。在原始病毒中,这些突变会干扰微生物启动感染的能力。但奥密克戎似乎能够容忍这些变化,而不会失去与 ACE2 结合的能力。麻省理工学院的生物工程师拉姆·萨西塞卡兰说,只要这些突变在病毒中持续存在,“我们可以预期,类似奥密克戎的变异株将继续出现,主要由免疫逃逸驱动,而不是增强的内在传染性驱动。”

但传染性和免疫逃逸也深深地交织在一起,确定它们在病毒传播中的各自作用极具挑战性。在当前疫情阶段尤其如此。数十种疫苗已针对 SARS-CoV-2 部署,并且多种形式的病毒已席卷全球。感染和疫苗正在通过令人眼花缭乱的组合方式促进免疫,并且“对于科学界来说,这一切都变得越来越混乱,难以梳理清楚,”巴里克说。

幸运的是,萨西塞卡兰表示,到目前为止的证据表明,在接种疫苗的人或先前感染过 SARS-CoV-2 的人中,BA.2 引起的疾病症状并不比 BA.1 引起的疾病症状更严重。

BA.1 显然战胜了德尔塔,很大程度上是因为其免疫逃逸能力。但是,先前感染 BA.1 产生的免疫力在多大程度上可以预防 BA.2?

早期证据表明,在 BA.1 之后再次感染 BA.2 确实会发生,但很少见。“如果您感染了 BA.1,那么您可能很好地受到了 BA.2 的保护,”格里芬说。“但这种保护并不完全。”科学家预计,BA.1 已经达到峰值高位的地区可能会避免随后的 BA.2 surge。BA.1 峰值在去年 12 月在南非迅速消退,南非的 BA.2“不是什么大问题”,南非斯泰伦博斯大学 DSI-NRF 流行病学建模与分析卓越中心主任流行病学家朱丽叶·普利亚姆说。“我们目前的病例数非常低。”

专家们正在密切关注 BA.2 在美国的轨迹,BA.1 今年早些时候也在美国肆虐。即使 BA.2 已成为主要毒株,该国的 COVID 病例在最近几周也下降了 35%。美国的部分地区,包括一些东北部州,正在出现 SARS-CoV-2 感染的增加。但是,是否会随之而来全国性的 surge 尚不清楚。“我们现在处于灰色地带,”巴里克说。

其他因素也控制着 BA.2 的传播:疫苗和加强针接种覆盖率、公共卫生对策以及人口的平均年龄都发挥着作用。香港 BA.2 病例的 dramatic surge 部分归因于老年人对接种疫苗的犹豫。康奈尔大学威尔康奈尔医学院的病毒学家约翰·摩尔认为,BA.2 在欧洲国家和英国的 spike 很大程度上是放松 COVID 限制的结果。“这些国家的政府,尤其是在英国,说‘新冠疫情结束了;让我们开派对吧’,”他说。“这是一个高度传播性变异株所需要的全部条件。”

如果 ever more 传播性变异株的连续出现有什么一线希望的话,那就是它们正在与人群免疫力同步进化。每种新变异株可能造成的死亡人数更少,仅仅是因为更多人能够阻止感染和重症。但沙曼指出,SARS-CoV-2 也比我们已经学会与之共存的其他呼吸道病毒更容易发生变化。新型 SARS-CoV-2 变异株的传播性最终应该会达到一个平台期,就像引起普通感冒的冠状病毒一样。但与此同时,“我们不知道未来十年这种病毒会是什么样子,”沙曼说。“所以我们必须密切关注它。”

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