原文作者:Ewen Callaway
越來越多的證據(jù)顯示,一些新冠病毒變異株或能逃逸疫苗和既往感染誘發(fā)的免疫應(yīng)答。研究人員正在全力解讀本周發(fā)表的排山倒海的實驗室研究,這些研究引發(fā)了人們對部分新出現(xiàn)變異株和突變的擔(dān)憂。
南非的一個新冠病毒流動檢測站。南非在2020年末發(fā)現(xiàn)了501Y.V2變異株。來源:Guillem Sartorio/Bloomberg/Getty
“我在過去48小時里看到的一些數(shù)據(jù)真的嚇到我了。”倫敦帝國理工學(xué)院免疫學(xué)家Daniel Altmann說。Altmann擔(dān)心其中一些結(jié)果可能意味著新冠疫苗的效力會下降。
不過,Altmann和其他科學(xué)家也指出,現(xiàn)在的情況還不太清晰。這些研究分析了少數(shù)COVID-19康復(fù)者和疫苗接種者的血液,研究只檢測了他們的抗體在實驗中“中和”變異株的能力,并不能知曉他們體內(nèi)其他免疫應(yīng)答的整體影響。
這些數(shù)據(jù)也無法說明抗體活性的改變是否會影響疫苗的實際效果或是再感染的可能性?!斑@些改變會很重要嗎?我真的不知道?!惫餐I(lǐng)導(dǎo)其中一項研究的紐約洛克菲勒大學(xué)疫苗學(xué)家Paul Bieniasz說。
快速傳播的譜系
大部分擔(dān)憂集中在南非2020年末發(fā)現(xiàn)的變異株501Y.V2上。南非夸祖魯·納塔爾大學(xué)生物信息學(xué)家Tulio de Oliveira領(lǐng)導(dǎo)的一個團(tuán)隊,發(fā)現(xiàn)該變異株與東開普敦省快速蔓延的疫情有關(guān),該變異株現(xiàn)已傳遍整個南非,并擴(kuò)散到了其他國家[1]。已知新冠病毒的刺突蛋白能幫助病毒識別和感染宿主細(xì)胞,是免疫系統(tǒng)的主要目標(biāo)。這個譜系在刺突蛋白上有多個突變,一些突變與抗體的抗病毒活性減弱有關(guān)[2,3]。
東開普敦省在南非的首輪疫情中受到重?fù)?,研究人員想知道:變異株501Y.V2逃逸免疫應(yīng)答的能力是不是它能快速傳播的部分原因?
為了尋找答案,de Oliveira、非洲健康研究所病毒學(xué)家Alex Sigal,以及其他同事從感染了501Y.V2變異株的患者體內(nèi)分離出了這種病毒[4]。他們還從6名曾感染其他新冠毒株的康復(fù)者體內(nèi)采集了血清(含有抗體的部分血液),并用這些血清測試了變異病毒的樣本。這些康復(fù)期血清一般都含有“中和”抗體(能阻斷病毒的抗體),可以預(yù)防感染。但研究人員發(fā)現(xiàn),這些康復(fù)期血清中和501Y.V2的能力比中和之前其他新冠流行株的能力要弱很多。其中一些人的血清對501Y.V2的作用比其余人的血清稍強一點,但從整體來看,中和能力顯著下降,de Oliveira說?!斑@非常令人擔(dān)憂?!?/p>
在另一項研究中[5],南非國家傳染病研究所和金山大學(xué)病毒學(xué)家Penny Moore領(lǐng)導(dǎo)的一個團(tuán)隊,對501Y.V2中發(fā)現(xiàn)的不同刺突蛋白突變進(jìn)行排列組合,看看康復(fù)期血清對它們的作用如何。他們使用了“假病毒”,一種利用新冠病毒刺突蛋白感染細(xì)胞的改造過的艾滋病病毒(HIV)。
他們的實驗表明,501Y.V2含有的突變能減弱中和抗體的作用——這些中和抗體能識別刺突蛋白的兩個關(guān)鍵區(qū)域:受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域和N端結(jié)構(gòu)域。實驗一共采集了44人的康復(fù)期血清,團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),擁有501Y.V2中全部突變的假病毒能完全抵抗其中21人的康復(fù)期血清,也能部分抵抗大部分人的康復(fù)期血清。
de Oliveira說,南非已發(fā)現(xiàn)多例涉及501Y.V2的再感染病例。一種可能性越來越大:這個變異病毒之所以能在之前疫情較重的地區(qū)傳播,部分原因可能是它能逃逸人體對之前毒株的免疫應(yīng)答。
Bieniasz說:“這已經(jīng)成了放在我們眼前的事實?!彼€提到巴西和英國發(fā)現(xiàn)的變異株攜帶了一些相同的刺突突變。
免疫力受影響
很快,這兩支南非團(tuán)隊將用新冠疫苗臨床試驗受試者的血清對501Y.V2變異株進(jìn)行測試。全球的實驗室也在開展類似研究。Bieniasz共同領(lǐng)導(dǎo)的一個團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),501Y.V2中的受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域突變只會讓輝瑞或Moderna的mRNA疫苗接種者的抗體效力稍微下降[6]?!斑@讓人松了一口氣”,Moore說,但我們還要測試501Y.V2其他突變的影響。
這些突變是否會降低疫苗的實際有效性仍不確定,瑞士伯爾尼大學(xué)RNA病毒學(xué)家Volker Thiel說。大部分新冠疫苗都讓我們的機(jī)體暴露在刺突蛋白中,一般能夠誘導(dǎo)較高的抗體水平,這些抗體會攻擊這個分子的不同部位,所以有些抗體或許能阻斷變異病毒。至于其他的免疫應(yīng)答,比如T細(xì)胞,可能不會受到501Y.V2的影響?!半m然這些疫苗只靶向刺突蛋白基因,但它們還是能調(diào)動不同形式的免疫反應(yīng),足以對付這些新的變異株,”Thiel說,“但這需要做實驗研究?!?/p>
持續(xù)進(jìn)行的效力試驗和全國性疫苗接種數(shù)據(jù)應(yīng)能揭示這些變異病毒的具體影響。南非目前仍有多個疫苗的臨床試驗正在開展中,研究人員將密切關(guān)注疫苗對501Y.V2相關(guān)感染的預(yù)防能力是否會下降。#p#分頁標(biāo)題#e#
在真實世界中,對501Y.V2這類變異株的抗體反應(yīng)減弱可能不是什么大問題,荷蘭鹿特丹伊拉斯姆斯醫(yī)學(xué)中心的病毒學(xué)家Marion Koopmans說?!澳阍趯嶒炇覚z測中會看到一些變化,但它對個人來說沒什么影響,因為個人體內(nèi)依然有足夠的抗體來中和感染。”至于再感染是因為初次感染誘導(dǎo)的免疫應(yīng)答減弱了,還是病毒的某個突變引起的——要區(qū)分這兩者并不容易,她補充道。
最新數(shù)據(jù)
對于英國發(fā)現(xiàn)的快速傳播變異株B.1.1.7在類似研究中有何表現(xiàn),目前的線索也越來越多了。德國生物技術(shù)公司BioNtech的研究人員在假病毒實驗中發(fā)現(xiàn),B.1.1.7的刺突蛋白突變對16名輝瑞疫苗接種者的血清沒什么作用[7]。此外,英國劍橋大學(xué)病毒學(xué)家Ravindra Gupta領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),在接種了輝瑞疫苗第一劑(共需接種兩劑)的15人中,有10人的血清效力出現(xiàn)了輕微下降[8]。目前來說,這些變化暫時還不會改變該疫苗的有效性,Gupta說,但隨著抗體水平逐漸下降可能會有影響。
本周的這些研究結(jié)果對于抗疫行動意味著什么還不完全清晰?,F(xiàn)在的當(dāng)務(wù)之急是確定501Y.V2中的突變是否是造成再感染的原因。如果確實如此,de Oliveira說,“群體免疫的希望可能要破滅了,至少靠自然感染實現(xiàn)群體免疫是不可能了?!?/p>