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英国病例二次感染突变株后成重症,新冠病毒突变会影响免疫保护吗?

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  ▎药明康德内容团队编辑

  近日,美国传染病学会官方期刊《临床传染病》(Clinical Infectious Diseases)发表了一个较为特殊的新冠病毒二次感染病例。

  与已有报道的二次感染相比,这例患者在首次感染8个月后,再次被确诊感染的是B.1.1.7新冠病毒株的VOC-202012/01版本——B.1.1.7正是目前在英国以及全球多地传播的新冠病毒突变株。而且相较于首次感染时仅表现为轻症,此次病情也严峻得多。

  该病例由英国国家医疗服务体系(NHS)旗下医疗机构Barts Health NHS Trust团队报告。基于目前证据,暂时难以确认此次感染和病情变化是由于患者免疫力降低,还是病毒突变的免疫逃逸造成的。

  

  截图来源:Clinical Infectious Diseases

  患者病情

  这是一名78岁男性,患有多种基础疾病,包括有2型糖尿病、糖尿病肾病(需要血液透析)、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、中枢性和阻塞性混合型睡眠呼吸暂停、缺血性心脏病,但并无免疫抑制病史

  首次发病是在2020年4月2日,该患者在血透期间出现发烧,出院后病情轻微、恢复平稳,随后在对血透患者的定期筛查中被发现鼻部和喉部混合(NTS)拭子呈核酸检测阳性。在2020年5月5日-2020年12月1日期间,后续22次常规NTS拭子检测均为阴性。2020年6月4日-2020年11月13日,也曾6次检测到该患者体内的新冠抗体,没有发现抗体水平逐渐降低的迹象。

  然而,12月8日患者在常规NTS拭子检测中再次呈阳性,12月14日复核结果相同。当日患者也因连续3天呼吸困难且迅速恶化而进入急诊。这一次,他因严重缺氧而需要紧急插管,被诊断为重症COVID-19,并发心梗和肺水肿。患者随即接受了阿莫西林和克拉维酸、克拉霉素、地塞米松治疗,以及心脏起搏、升压药物和血液透析支持。

  

  图片来源:123RF

  二次感染的病毒证据

  研究团队对4月2日和12月8日拭子样本进行病毒全基因组测序(WGS)发现,4月2日样本中的病毒分离株属于B.2谱系,并且刺突(S)蛋白区域没有观察到突变。而12月8日样本中的病毒分离株则株属于B.1.1.7谱系的VOC-202012/01变体,在整个基因组中有18个氨基酸替代,包括在S蛋白区域的氨基酸变化

  这些结果证实,这名患者确实在没有明显免疫受损的情况下再次感染了不同的新冠病毒株。

  突变株会影响免疫保护吗?

  此前的研究显示,B.1.1.7新冠病毒株携带多种基因突变,其中有些基因突变可能增强它的传播能力,但仍需更多研究来验证。其中,最为受科学家们关注的基因突变包括在新冠病毒刺突蛋白(S protein)的受体结合域(RBD)上出现的N501Y突变。此前的动物研究显示,这一突变可以增强刺突蛋白与其受体ACE2的结合能力,从而可能提高病毒的感染能力。另一个名为P681H的突变出现在刺突蛋白的furin切割位点。在动物模型中的研究显示furin切割位点可能帮助病毒进入呼吸道的上皮细胞。

  由于S蛋白是新冠病毒入侵宿主细胞的关键“攻城锤”,这一新冠病毒变体在S蛋白区域有多个突变,此前也曾引发了关于可能的免疫逃逸和二次感染的担忧。

  

  ▲B.1.1.7新冠病毒株中,S蛋白上的基因突变(图片来源:参考资料[3])

  论文团队指出,在这个病例中,由于患者具有多种合并症,属于高风险人群,二次感染可能仅反映了患者免疫力的下降。然而,就在二次感染前不久其体内还检测出了新冠特异性抗体,没有减弱现象,因此也不能完全排除与S蛋白突变有关的免疫逃逸

  不过,由于研究团队目前检测到的抗体是针对新冠病毒N蛋白的,尚无检查手段识别针对S蛋白的抗体,中和抗体相关研究仍在进行中,暂时难以得出结论

  而在对疾病严重程度的影响上,在12月中旬《英国医学杂志》(The BMJ)的报道中,英国NHS检测追踪医学顾问Susan Hopkins博士介绍:“尽管在广泛地区都发现了这种病毒株,但目前尚无证据表明这种病毒株会导致更严重的疾病。”论文中也持同样观点。然而,此前报道的其他病例也出现了(其他变体)二次感染后病情加重的情况

  研究团队也指出,目前仍需开展更多有关B.1.1.7变体免疫逃逸以及对疾病严重程度影响的数据收集和研究。

  

  药明康德内容团队制图

  除了自然感染后的保护力,对疫苗的潜在影响也是备受关注。一方面,病毒的基因组发生突变是常见和正常的事,目前新冠病毒的突变速度并不快。而且病毒通常需要几年,而不是几个月的时间,才能进化到使现有疫苗失效的程度。另一方面,由于目前全球大多数人对新冠病毒没有免疫力,人体免疫系统对新冠病毒的繁衍还不能施加选择压力。张文宏教授前不久也在社交媒体指出,“没有疫苗的压力,基本不能自然筛选出对疫苗无效的病毒变异株”。此外,针对新冠病毒S蛋白上名为N501Y的基因突变,近日辉瑞/BioNTech新冠疫苗BNT62b2也在研究中显示出了保护能力。

  当然,目前仍然需要紧密监测新冠病毒的突变情况。也希望对二次感染的研究能加深对免疫保护能力的了解。

  新冠研究相关报道:

  





  参考资料

  [1] David Harrington, et al., (2021). Confirmed Reinfection with SARS-CoV-2 Variant VOC-202012/01, Clinical Infectious Diseases, DOI: https://doi.org/10.1093/cid/ciab014

  [2] Covid-19: New coronavirus variant is identified in UK. Retrieved January 12, 2020, from https://www.bmj.com/content/371/bmj.m4857

  [3] Ceronlab Twitter. Retrieved December 21, 2020, from https://twitter.com/CeronLab/status/1340998437429514240/photo/1

  注:本文旨在介绍医药健康研究进展,不是治疗方案推荐。如需获得治疗方案指导,请前往正规医院就诊。

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