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新冠变异VS疫苗,一场突破与围剿的战役

药葫芦娃
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当前,在新冠疫苗相继批准上市或紧急授权使用、大面积预防接种的同时,新冠病毒也以变异的形式顽强对抗,一场预防与逃逸的拉锯战已经打响,并日趋白热化。

新冠病毒的变异对于疫情和疫苗效果会有着怎样的影响?我们又该如何看待新冠病毒变异?

为何新冠易变异?

自从新冠疫情暴发以来,已有明确报道的新冠病毒突变已经发生了数千次,仅刺突蛋白上的变异就有4000多种。那么,为何新冠病毒那么容易变异?

其实,遗传和变异是生命的基本特征。自然界任何生物都存在变异,它是生物适应环境和维持生存的一种重要方式,是生物进化的普遍规律。只不过,不同物种变异速率是不同的。

病毒是一类极为简单的生物,因其没有细胞结构,它的遗传物质极易受到外界环境及细胞内分子环境的影响而发生改变。因此,与其他生物相比,病毒的遗传具有更大的变异性。而在病毒的变异中,RNA病毒基因组因复制保真度低、复制酶缺少校正阅读活性等原因,自发突变率更高。如今,肆虐全球的新冠病毒正是属于RNA病毒,因此才会有如此频繁的变异。

新冠病毒变异有哪些?

目前影响面较大、形成一定流行的新冠病毒变异株有四个:欧洲出现的新冠病毒D614G变体、英国南部和伦敦大区发现的B.1.1.7.变异新冠病毒株、在南非发现的B.1.351和巴西发现的P.1新冠变异病株。

世界卫生组织1月27日发布的每周流行病学报告指出,73个国家和地区已出现英国变异新冠病毒。而不久前北京大兴报告的2例本土确诊病例,经全基因组测序和分析也同属英国B.1.1.7株。

可以看出,目前新冠病毒变异株中,影响范围较大的就是B.1.1.7.变异株。相比于最初的新冠病毒,其S蛋白与人ACE2受体结合亲和力提高了1000倍,传播速度比之前的毒株高达70%。造成其传播速度快、亲和力提高的主要原因就是新毒株受体结合结构(RBD)的6个关键交界面氨基酸中,发生一个突变N501Y,以及弗林(Furin)蛋白酶切割位点毗邻位置发生了P681H突变,导致切割后的S蛋白稳定性降低,暴露出开放结构域,使S蛋白与人ACE2受体结合更易结合。

病毒变异了,接种疫苗还有效吗?

全球性的广泛疫苗接种正在成为控制新冠疫情发展的重要手段之一。那么,新冠突变病毒对全球性疫苗接种的效果会有影响吗?

根据世界卫生组织最新发布的信息,从全球对新冠病毒变异的监测情况看,尚无证据证明病毒变异会使现有的新冠病毒疫苗失效。

一般来讲,疫苗针对的目标都是病毒的早期版本,即使病毒发生突变,它的基因序列与早期版本依然非常相似。另外,新冠病毒作为RNA病毒,频繁突变是它的本性,但大部分的突变都是无意义的,并不会导致所编码的蛋白质发生较大变化。

就目前的研究结果显示,新冠病毒的变异仍然还处于一个正常的范围之内,没有看到它对疫苗效果的影响。

此外,世界卫生组织组建的全球新冠病毒实验室网络中还有一个专门的SARS-CoV-2病毒变异演化工作组,正在适时快速检测病毒新的突变,并评估其可能的影响。这也将为后续疫苗的研发及应用提供预警和科学分析依据。

新冠病毒到底有多狡猾?

尽管目前尚无证据证明病毒变异会使现有的新冠病毒疫苗失效,但有研究发现,新毒株除了目前已经明确的传播力明显增强之外,尚有待确认的是躲避人体免疫与抗原漂移的能力。

不久前,剑桥大学古普塔(Gupta)实验室展示了辉瑞的新冠疫苗对突变株B.1.1.7保护力变化的原始数据。结果显示,接种21天后,接种者的血清中和能力显著下降。而南非国家传染病研究所(NICD)的研究人员也发表论文称,南非出现的新冠变异毒株B.1.351能显著逃避三类相关单克隆抗体的攻击。在对44个新冠肺炎康复患者血清的研究中发现,21个血清(48%)对B.1.351突变株完全失去了结合能力。由此可见,新冠病毒远比我们想象的更加狡猾,值得我们引起高度重视。

此外,目前发现的3个变异株均出现N501Y突变,这一位点变异增加了新冠病毒与ACE2的结合力,从而加快病毒传播。而变异株B.1.351和P.1,尽管其传播特性和致死率尚不明确,但基因分析显示,它们均存在E484K和K417N突变,可能会协同N501Y突变,使病毒更易与人体细胞结合。这些研究发现均暗示了病毒表位可能发生了免疫逃逸或抗原漂移。

对于新冠病毒变异,美国国家过敏症和传染病研究所所长福奇在线上对话会上也特别强调,要非常严肃看待新冠病毒变体的演变,同时他还呼吁各国需加速疫苗升级。总之,要完全战胜狡猾的新冠病毒,依旧任重而道远。

针对目前疫情的发展、新冠病毒变异的趋势以及新冠疫苗大规模使用情况,我们应保持清醒的认识,正确看待疫苗接种。疫苗接种后,即使病毒因抗原进化逃逸,预存的部分遗留免疫反应也会降低症状。

同样,接种疫苗后也不能掉以轻心,需继续加强防控,戴口罩、勤洗手。相信通过良好的个人防护以及科研人员的努力,我们一定能控制疫情的发展,最终战胜COVID-19!

作者:药葫芦娃医药生物技术科普组供稿