新冠病毒变体在英国、南非传播，会让现有疫苗失效吗？

2021年伊始，上海、广州接连发现了来自境外的变异新冠病毒病例，引发公众关注。病毒的变体是如何产生的？它们会影响现有的疫苗吗？

撰文/丁林 图文编辑/丁林

新媒体编辑/陈炫之

新冠疫苗的接种在全球陆续启动，为终结疫情带来了新的希望。不过，近来若干新冠病毒"变体"在国际上的广泛传播，也引起了广泛关注。

去年12月14日，英国卫生部门向世界卫生组织报告了一个新冠病毒变体 "VOC 202012/01"（也称"B.1.1.7谱系"）。这个变体和当时在英国传播的病毒株系并没有直接联系（其来源至今也并不清楚），但在随后的数周中，该变体成为英国东南部地区的主要传播变体，并开始在英国其他地区乃至其他国家的核酸检测中被发现。

去年12月18日，南非也宣布发现一个变体正在境内迅速传播。这个变体被命名为501Y.V2（也称"B.1.351谱系"）。

（图片来源于网络）

据日本媒体报道，日本厚生劳动省1月10日宣布，从4名由巴西飞抵日本、在机场检疫中判明感染新冠肺炎的男女乘客身上，检测出了与英国和南非类型不同的新型变异新冠病毒。其传播能力以及是否更易致重症化等尚不清楚。

针对变异新冠病毒，世界卫生组织敦促各国不要"大感惊慌"。 去年12月21日，世卫组织总干事谭德塞在例行发布会上表示，病毒会随着时间变异，这是自然发生且预料中的事情。初步的临床研究显示，该变体会增加病毒的传播能力，但并未影响其致病性。世卫组织正在与科学家合作，了解变异如何影响病毒行为。

不是所有变体都会引起警觉

和其他生物体一样，病毒在传代和遗传物质复制的过程中，都会随机发生和积累基因突变。大多数突变影响微乎其微，不会增加病毒的传染性和致病能力有些突变甚至可能会削弱病毒。积累了一定基因差异的病毒株，可以视作一个"变体"。

疫情期间，全球各地区除开展核酸检测之外，也进行了大量的病毒样品基因组测序。这些病毒基因信息不仅可以用于追溯某些地区病例的来源，也可以帮助监控病毒如何变异、如何适应。

△新冠病毒积累变异的速度相对稳定，因此对比不同变体的基因序列，可帮助病毒的溯源（图片来源：ukri.org）

新冠肺炎疫情暴发一年之际，世界上传播的病毒变体数以千万计，它们和最早被测序的毒株平均有25个核苷酸碱基的差异。尽管如此，新冠病毒整体目前仍被认为只有微小的基因组多样性。

大多数病毒变体默默无闻。英国最近发现的病毒变体最早出现在去年9月20号肯特郡的一个检测样本中，但直到最近在感染者中大量出现才得到重视。牛津大学医学教授、英国政府疫苗工作小组顾问约翰·贝尔表示，"我们现在正处于一场猫鼠游戏中。最近发现的变体可能不是全部。"

其实，"特定病毒变体"和"传播量增加"，谁是因谁是果，难以仓促下结论。一方面，某些变体可能的确引起了传播事件的增加；另一方面，有些地理区域由于管控不当等原因造成了大量传播事件，该区域内病毒变体出现的概率自然也会增加。

例如去年2月份，新冠病毒D614G变体首次被发现，这个突变发生于病毒的刺突蛋白上。在随后的几个月中，这个突变体逐渐取代了最初的新冠病毒，并在6月份成为新冠肺炎全球传播的最主要变体。

根据人类呼吸道细胞的体外实验和动物模型实验的结果，D614G突变株确实增加了病毒的感染力和传播能力，但感染者病情不会加重。

△去年春夏期间，D614G变体在世界上占据了主导地位（图片来源：生物谷）

而在去年6~7月，另一个新冠病毒变体"20A.EU1"首先在西班牙当地传播后，在旅游旺季被游客带回到欧洲各国。研究者猜测，这一毒株可能只是恰巧"在正确的时间感染了正确的人"，因此病例突然增多，但其传播能力并未提升。

不过，在英国宣布新变体不久后，英国首席医疗官克里斯·威蒂宣布，经过对传染病传播模型和当地疫情的分析，英国发现的病毒变体的确引起了病毒传播增加。

新变体积累了多个风险突变

近期，伦敦卫生与热带医学院最近发表的一项未经同行评议的研究，通过数学模型预测：英国东南部发现的病毒变体，感染能力可能至少提高了56%。

这一变体携带的多个突变，科学家并不陌生。

例如，其中一个突变N501Y早在去年4月就在巴西被发现。N501Y突变，指的是病毒蛋白序列的第501位天冬酰胺（N）突变为酪氨酸（Y）。与D614G类似，N501Y突变发生在病毒刺突蛋白的"受体结合域"。去年9月份发表于《细胞》杂志的一项研究表明，该突变可使新冠病毒更紧密地结合人类ACE2受体，可能增加传播能力。

另外，VOC 202012/01变体病毒蛋白上的氨基酸缺失突变"69-70del"此前在丹麦的"水貂疫情"中被反复检测到，因此也引起了研究者的重视。有记录显示，该突变还在一个免疫功能不全的新冠感染者身上"从无到有"地独立演化出来该患者接受了瑞德西韦、共价血浆和抗体疗法，但在数月治疗之后仍然死亡。

△VOC 202012/01变体病毒上积累了大量突变（来源：nytimes.com）

根据《科学》杂志的报道，一些研究者认为，某些病毒变体积累了更多突变，可能正是产生于免疫功能不全者（如接受化疗或服用免疫抑制药物者）体内新型冠状病毒具有一定的遗传信息纠错功能，因此积累突变的速度相比流感病毒等更为缓慢。但在免疫功能不全者体内，病毒复制可以延续长达数月之久，也就有了更多机会积累突变。

有研究者发现，"69-70del"突变还会使造成针对相关基因位点的核酸检测"找不到目标"而呈现假阴性。但世界卫生组织指出，目前多数核酸检测都有三个目标位点，因此多数情况下不足以造成核酸检测的失效。

南非发现的病毒变体也携带多个已知的突变，引起了不少关注。伦敦大学学院的苏朗索瓦·巴洛克教授在接受英国广播公司的采访时表示，"（该变体携带的）E484K突变已被发现能降低抗体识别率。因此，它有助于新冠病毒绕过先前感染或疫苗接种提供的免疫保护。"

值得注意的是，南非和英国发现的病毒变体都携带N501Y突变。目前研究者认为，二者是分别独立产生了该突变，这也暗示了N501Y突变可能给病毒带来了进化优势。

病毒变体会对疫苗产生什么影响？

目前科学家普遍认为，已经上市的疫苗仍然有效。新发现的病毒变体产生的突变可能影响了病毒的传播能力，而疫苗会诱导人体免疫系统识别病毒的整个刺突蛋白，甚至识别病毒的其他部分。因此，目前已知的变体并不会造成疫苗失去预期作用。

1月3日，美国疾控中心在其简报中提到，"人群进行大规模疫苗接种后，形成的免疫压力或将加速'免疫逃逸'变体的产生"是令人担忧的情况。但该组织同时强调，"目前没有证据表明这种情况正在发生。多数专家认为，根据冠状病毒的性质，这种免疫逃逸变体不太可能产生。"

△1月7日，发表于生物预印本网站的一项研究（未经同行评议）发现，N501Y变异不会影响在欧洲获批的"辉瑞-BioNTech疫苗"的效果

与此同时，各国科学家也在开展实验室研究，试图发现这些病毒变体对免疫反应和疫苗有效性的具体影响。这些研究至少数周后才会有结果。

去年12月底，世卫组织首席科学家苏米娅·斯瓦米纳坦在记者会上说："尽管到目前为止看到了一些新冠病毒的变化和突变，但没有一种对使用中的治疗药物或在研疫苗造成重大影响。"

她强调，在持续监测病毒基因变化情况的同时，重点要降低病毒传播速度。病毒传播越多，发生变异的机会就越大。不能让病毒在人群中失去控制地传播，这样才能降低基因突变的发生率。

也就是说，面对病毒变体广泛传播，我们更应该加快疫苗接种阻止病毒的大规模传播，也就能减少其产生更多有威胁突变的机会。

△人们习以为常的戴口罩、保持社交距离、勤洗手等措施对于防范变异病毒也仍然有效（图片来源于网络）

参考资料：

[1] who.int/csr/don/31-december-2020-sars-cov2-variants/en/

[2] bbc.com/news/health-55534727

[3] the-scientist.com/news-opinion/south-african-sars-cov-2-variant-alarms-scientists-68317

出品：科普中央厨房

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