核心提要
1.截至目前,全球至少20多国已报告检出具南非变异株病毒感染者。南非变种毒株501Y.V2传染性强,不但让三类抗新冠病毒单克隆抗体失效,还能躲过新冠康复者血清中的中和抗体。一个已经感染过新冠病毒、并已经康复的人,如果接触了501Y.V2毒株,可能再次感染。
2.基于试验数据,虽然501Y.V2毒株能够很好地逃避康复者血清中的中和抗体,但还是能比较容易地被“非中和抗体”所识别。目前一些新冠疫苗仅使用刺突蛋白作为抗原,它们对501Y.V2毒株的防护能力有打折的可能。
3.对于南非的501Y.V2毒株,疫苗究竟能否有效防护,目前没有确切的数据,只是担忧。根据目前的研究数据推测,疫苗接种后抗血清的病毒中和能力会有所减少,但不会消失。到底会怎样?目前各款疫苗的研发公司都在开展相关实验,应该很快会有明确的说法。
4.疫苗研发者已经着手设计新疫苗,然而,正规严格的3期实验耗时长、投入大,病毒变异的速度却不等人。只要能避免中症、重症的出现,病毒对人类的影响就不大。群众仍要对病毒变异做好心理准备,只有疫苗还不够,个人防护也不能松懈。
新冠病毒5大变种毒株,南非版变种毒株最引人关注
自新冠病毒出道之日,就一直在发生变异。如果一种变异毒株的传染性增强,就会获得传播的优势,感染的人就会越来越多,也就容易引起注意。
新冠病毒目前出现过的超级毒株,主要有欧洲流行的D614G变异株、丹麦水貂变异株、英国变种毒株B.1.1.7、南非变种毒株501Y.V2 (也称B.1.351),以及最新在巴西亚马孙州发现P.1变异株。
在这些毒株中,目前最引人关注的,是南非的变种毒株501Y.V2。
为什么呢?一个原因,是其他的毒株或者是已经太普遍,根本没法防,或者是传染得并不普遍。
图/1月19日,南非普利托利亚一间医院外临时搭建帐篷病房,治疗染疫病人
D614G在欧洲发现之后,已经在世界各国出现,包括去年3月之后纽约出现的大疫情,就主要是D614G。如今的主要毒株,其实都是在D614G的基础上继续产生的。
英国报道了B.1.1.7毒株之后,欧洲各国纷纷宣布限制、甚至暂时中断来自英国的航班,限制与英国之间的旅行,但尽管如此,该毒株还是在各国都出现了,即便是“严防死守”做得最好的中国,还是让变异株进来了。首先是在2020年12月30日,上海首次发现了携带B.1.1.7变异株的输入病例,在今年1月2日,又在广东发现了一例B.1.1.7的同源变异株,但携带毒株的病例在去年12月4日就已经入境,12月18日隔离14天后核酸检测阳性。随后,北京疾控中心1月17日确认,大兴区的2例本地确诊病例也是携带的英国B.1.1.7变异株。
丹麦的水貂变异株主要感染水貂,在人类中的感染不多,巴西的P.1变异株尚不清楚,只是在日韩等国家确诊到P.1变异株感染的病例。虽然在刚报道时,这些毒株的新闻也吸引了不少眼球,但是恐慌没有继续发酵。
而南非的变种毒株501Y.V2,最早出现于2020年8月初,到11月初,已成为南非主要病毒株,后来在英国及其他国家也陆续出现。截至去年12月底,南非感染人数中,501Y.V2毒株的比例已逾80%。
在欧洲各国封锁来自英国的旅行时,德国和瑞士也限制了来自南非的旅行。即便如此,南非501Y.V2毒株已经在10国发现,而且可以预见,南非变异株将步英国变异株的后尘,正如英国变异株步的是D614G后尘一样。
目前,几乎在每一个有疫情的国家,都有D614G变异株,而英国B.1.1.7变异株,也已在50个左右的国家发现。
目前尚未有证据表明,南非变种病毒“501.V2”比其他变种病毒来得更致命。
南非版变种毒株能否导致二次感染?
步D614G、英国B.1.1.7变异株的后尘,并不是让对南非毒株501Y.V2的关注继续发酵的最重要原因!1月19日,南非国家传染病研究所(NICD)于预印本平台上非正式发表了一份研究 [1]。在该平台上所发表的研究,尚未经过同行审评,目的只是为了尽快提供相关的信息。
图/南非国家传染病研究所所发表研究的截图
这个研究想告诉大家事情是:南非这个毒株,不但让三类抗新冠病毒单克隆抗体失效,还能躲过新冠康复者血清中的中和抗体。
用大白话解释一下,就是对于一个已经感染过之前的新冠病毒、并已经康复的人来说,如果接触了501Y.V2毒株,就可能再次感染。同时,如果使用单克隆抗体、康复者血清来治疗,也不会有什么效果。
也就是说,群体免疫的梦想破灭了!因为即便已经感染过一轮新冠病毒,南非这个新毒株还是会让大家再受二遍苦。
但是,真的会这样吗?其实这个研究只是揭示了一种可能性,并不是真的已经发现二次感染的出现很普遍了。
先来仔细了解一下501Y.V2毒株所发生的突变。在该毒株的刺突蛋白上,出现了9个新突变,分为两组,一组突变在NTD区域((L18F, D80A, D215G, Δ242-244, R246I),另外一组在受体结合区(RBD)(K417N,E484K,N501Y)。
受体结合区(RBD)是病毒刺突蛋白与人细胞表明的受体ACE2结合的关键部位,在发生突变之后,可能导致结合受体的能力增强,病毒也就更容易侵入人体细胞。
这些突变对于单克隆抗体和康复者血清有什么影响呢?
K417N突变,代表的是刺突蛋白第417号氨基酸发生了变化,原来是K,但是在南非的突变体中,变成了N。有一类单克隆抗体,识别的抗原主要是刺突蛋白第417号的这个K,但是在突变之后,这些抗体就失去了对南非的变异体毒株的识别能力。南非论文中测试过的单抗,有CA1, LyCoV016 (又称JS016), 和CC12.1。其中CA1和LyCoV016都是中国君实生物所研发的单克隆抗体[2],目前正在进行治疗新冠肺炎的临床研究。
第二类单克隆抗体,识别的抗原主要是刺突蛋白第484号的E。因为发生了突变,501Y.V2毒株也能躲避了这类单克隆抗体的识别。论文测试过的这类单抗,有BD23, C119和 P2B-2F6。
第三类单克隆抗体,识别的是NTD区域,南非的毒株在这个区域有缺失突变,论文测试了一个单抗4A8,这个单抗也同样也失去了识别能力。
康复者血清,可以说是单克隆抗体的“乌合之众”。使用乌合之众这个词,不是为了贬低康复者血清,其实只是想表明其中既有能中和病毒的抗体(“有效抗体”),也有不能中和病毒的抗体,特点是抗体的种类多,缺点是在每个的血清人中,有效抗体的浓度不明确。
南非发表的研究中,使用了44个康复者的血清,这些血清对于D614G都有很好的中和能力,但是对于南非501Y.V2毒株,21个血清样本都失去了中和能力,只有3个样本尚能保持很强的中和能力。这3个样本都来自重症康复者,本来中和抗体的浓度就比较高。
但是研究也观察到一个现象,501Y.V2毒株虽然能够很好地逃避康复者血清中的中和抗体,但还是能比较容易地被“非中和抗体”所识别。
基于以上的实验数据,研究者认为501Y.V2毒株有可能导致二次感染的可能性,同时,由于目前的一些新冠疫苗仅仅使用刺突蛋白作为抗原,这些疫苗对501Y.V2毒株的防护能力也可能打折。
南非版变种毒株能否导致疫苗失效?
从对论文的仔细分析可以看出,因为研究并没有使用疫苗接种者的血清进行测试,“疫苗的保护力打折或者失效”,都只是担心,并没有数据。
之前英国的变种毒株B.1.1.7报道之后,各方人士也有对疫苗失效的担心。为了探讨疫苗到底还能不能防护B.1.1.7毒株,辉瑞使用疫苗接种者的血清,对模拟B.1.1.7毒株的“假病毒”进行了测试,证明疫苗接种后的抗血清还是能够阻止病毒感染细胞,因此打消了对“疫苗失效”的担心 [3]。
1月22日,英国首相约翰逊表示,目前有“一些证据”表明,B.1.1.7变异株不但增加了传染力,致死率也有所提高!在以前,每1000个60岁以上的感染者,会出现10个死亡事件,但如今已增加到了13~14人。严格地说,不能通过这样简单的纵向比较,就推断出致死率的变化,因为医疗资源是否饱和也是一个重大的影响因素,但可以预见的是,英国将加大接种疫苗的速度。
对于南非的501Y.V2毒株,疫苗到底能不能保护呢?目前并没有确切的数据,但是,有一个最新发表的研究,采集了mRNA疫苗接种者的血清,测试了一个同时携带501Y.V2毒株上三个RBD区域突变(K417N,E484K和 N501Y)的假病毒,结果发现疫苗接种者血清的病毒中和能力平均下降了3倍 [4]。
所以,中和能力有所减少,但是并未消失!
虽然上述实验中使用的“假病毒”,并没有携带501Y.V2毒株的所有突变位点,如果把所有突变都收集齐了,病毒中和能力可能还会再下降一些,但是结果也看出,疫苗接种者的血清与康复者血清有所不同,mRNA疫苗所诱发的免疫反应可能更强,免疫保护能力更强。
当然,到底疫苗的保护力有没有受到南非突变株的影响,这还需要使用突变株来做实验。病毒突变不是问题,但如果有实验显示疫苗的效果打折了,那就是问题。
基于南非国家传染病研究所对501Y.V2毒株的研究,相信目前各款疫苗的研发公司都会在做实验,确定自己的疫苗是否受到影响,应该很快会有个说法。
接种疫苗的速度能不能跑得过病毒突变的速度?

根据现有的数据推测,疫苗的保护率不会受英国B.1.1.7毒株突变的影响,但是对南非501Y.V2毒株的预防会有减弱。
需要指出的是,这个减弱也只是相对的,由于疫苗诱发的免疫保护不会只是刚好够用,即便减弱了,也不见得就等于完全失效。这就像马云的财产,即便缩水10倍、100倍,也应该够他花几辈子的。
因此,完全没有必要因为疫苗保护率可能会受到影响,就感觉世界末日要来了。
不过,这也从另外一方面强调了尽快控制疫情的必要性!只要病毒还在流行,就会不断出现新的突变,现在的突变可能只是减弱疫苗的保护率,未来的突变有可能让疫苗失效!
对于绝大数国家来说,疫苗是战胜的病毒的唯一希望。疫苗保护率降低了,如果就因此认为没有必要注射疫苗了,那简直就是奇葩的想法!恰恰相反,应该更快地接种疫苗,尽快通过疫苗实现群体免疫。
接种疫苗的速度能不能跑得过病毒突变的速度呢?
作为一般的吃瓜群众,应该相信疫苗能赢,这就像百米赛跑,如果竞赛的时候还在犹豫,那肯定会失去赢的机会。
但是作为疫苗的研发者,不会把所有的宝都押在目前的疫苗上。德国BioNTech已经表示,鉴于目前南非501Y.V2毒株的情况,已经在设计新的疫苗了。
从mRNA生产的角度讲,更新疫苗的版本并不难,把mRNA中的几个突变地方换掉就行,就是电脑上修改一下指令的事。但是,这却是疫苗监管的一个难题,毕竟这将是一款新的疫苗,到底需不需要重复进行3期临床试验?
目前疫苗的3期临床试验几乎已经达到人类的极限了,重复这样的试验来验证疫苗有效性,从科学上是严谨的,但是在多变的病毒面前,却是可笑的……
如果没法做正规和严格的3期试验,怎样进行快速的探索性试验,既能在携带新突变的感染者周围形成保护,也能紧急提供有效证据?这是需要好好考虑的问题,也需要各方的合作与协调。
图/当前没有证据表明疫苗受到病毒新变种的不同影响
吃瓜群众需要对病毒变异株做好心理准备

之前辉瑞的疫苗95%有效率的数据,只说能预防出现症状,不提是否预防感染,大家觉得这是不讲武德,因为感觉一款好的疫苗,应该能够100%预防感染!
从目前的实验结果来看,不管是哪款疫苗,即便之前能够非常有效地降低病毒感染能力,既能大大减少有症状的感染者,也能大大减少无症状感染者,也不可能保证能够一直有这样的效果。
比如一但病毒在RBD区域出现了类似南非501Y.V2毒株的突变,会大受影响疫苗所诱导产生抗体的中和能力,病毒就会继续感染细胞。
当然,疫苗并不只是诱导产生中和抗体,也产生非中和抗体,此外还有细胞免疫。我们唯一能希望的,其他的抗体、免疫细胞还是可以清除病毒,避免重症。只要能够避免中症、重症的出现,大大减少感染后的致死率以及住院率,虽然并不理想,但是病毒的存在,对人类的生活影响就不大。
可以预测的是,因为无法阻断感染,无症状感染者将在一定时期内大量存在,所以只有疫苗是不够的,戴口罩也还是必须的。
参考文献:
1. Wibmer, C.K., et al., SARS-CoV-2 501Y.V2 escapes neutralization by South African COVID-19 donor plasma. bioRxiv, 2021: p. 2021.01.18.427166.
2. Ju, B., et al., Human neutralizing antibodies elicited by SARS-CoV-2 infection. Nature, 2020. 584(7819): p. 115-119.
3. Muik, A., et al., Neutralization of SARS-CoV-2 lineage B.1.1.7 pseudovirus by BNT162b2 vaccine-elicited human sera. bioRxiv, 2021: p. 2021.01.18.426984.
4. Wang, Z., et al., mRNA vaccine-elicited antibodies to SARS-CoV-2 and circulating variants. bioRxiv, 2021: p. 2021.01.15.426911.
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