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新冠变异病毒,多种疫苗保护力降低,我们离终结疫情更远了吗?

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  去年11月,新冠疫苗近在咫尺,是全球对终结新冠疫情感到最乐观的时刻。

  在不到一年的时间内,安全且有效的新冠疫苗纷纷被研发出来——辉瑞和moderna的mRNA疫苗的有效率都超过90%,阿斯利康的腺病毒载体疫苗的有效率也有70%。

  如此快速的疫苗研发进程在人类历史上前所未有。加速新冠疫苗在人群中的接种,形成群体免疫,一度被人们视为是新冠疫情终结的希望。

  但新冠病毒的狡猾,超出了人类的想象。

  多种变异病毒在全球各地开始快速传播,根据《纽约时报》最新的统计,目前已有超过90个国家检测出变异病毒。

  

  图片来自视觉中国

  更让人担忧的是,有部分变异病毒降低了多种现有疫苗的保护力度。

  这改变了人们希望通过疫苗终结疫情回归正常生活的美好愿望,《自然》杂志对100多名免疫学家、传染病学家的调查显示,90%的科学家认为,新冠病毒将与人类长期共存。

变种病毒传染性强至少波及90个国家

  变种病毒最早从2020年12月开始受到关注,当时英国公共卫生部在调查该国东南部的肯特郡11月封城期间新冠病毒感染数量为何持续上升时,发现了一系列由变异病毒引发的病例。

  这种变种病毒的传染性较此前的新冠病毒,高出30%到50%,高传染性也成就了其作为目前最为主流的一种变异毒株的地位。

  根据《纽约时报》最新的统计,目前已有90多个国家检测出该变异病毒。

  在美国,自2021年一月首次报道这种变异病毒以来,已经至少波及44个州。美国疾病控制和预防中心发出警告——该变异病毒可能成为美国3月份所有感染的主要来源。

  这种被称为B.1.1.7的变种病毒发生了23处基因突变,其中的17处变异可能会改变病毒特性。而其传染性增强的原因在于,其刺突蛋白上发生的一个名为“N501Y”的变异,能够帮助病毒更紧密地附着在人体细胞上,也就使得病毒更容易侵入人体。

  B.1.1.7被称为“英国变异体”,另外还有两种备受关注的变异体,分别是南非变异体和巴西变异体。

  南非变异体去年12月在南非被首次发现,携带4个关键突变,目前至少传播到48个国家。和英国变异体一样,南非变异体也发生了能增强传染性的N501Y突变,其另一个点位E484K的突变能够帮助病毒躲避抗体攻击,已导致多种疫苗效力降低,导致牛津/阿斯利康的疫苗几乎无效,南非甚至停止了牛津疫苗的推广。

  巴西变异体最早于今年1月在抵达日本的巴西旅行者身上发现,目前已扩散到至少25个国家。有17个突变,其中有4个是关键突变,包括引起疫苗传染性增强的N501Y突变,以及同“南非变异体”一样的具有抗体抵抗的E484K突变。

  巴西出现了令人担心的情况,2020年底起,新病例开始激增,新增数量远超此前高峰期的数量。甚至以前感染过新冠已经康复的人们也重新受到变异病毒的侵袭。

  总之,各地出现的多种变异病毒出现了传染性提高、逃避免疫的特点。

疫苗还有效吗?

  那么,已研发出的新冠疫苗对变种病毒仍然有效吗?针对变种病毒的疫苗再研发的速度,能跑在新冠病毒的不断变异前面吗?

  尽管尚未有直接的体内试验证明,南非突变株能逃脱疫苗引发的免疫反应,但种种迹象表明刺突蛋白发生变异可能会削弱疫苗的保护效果。

  南非Witwatersrand大学不久前在medRxiv上传了一篇最新文章引起了大量关注。这项研究发现阿斯利康和牛津大学联合开发的AZD1222疫苗对南非的突变株缺乏保护力,其保护力仅为10.4%。

  由于在这项小规模研究中发现阿斯利康的疫苗效果不佳,南非政府继而转向了强生研发的单剂疫苗,后者在美国临床试验中保护效力为72%,但在南非仅为57%。

  同样碰壁的还有Novavax开发的重组蛋白疫苗,保护效力从89%降到了49%。

  在新冠疫苗研发上大出风头的美国辉瑞公司和Moderna公司对其研发的mRNA疫苗对突变毒株的有效性进行了体外实验,结果表明原有疫苗诱导产生的抗体对南非突变株的中和效果均有所下降,前者下降了三分之二,后者下降了6-8倍。

  不过由于mRNA疫苗诱导产生的抗体水平非常高,即便中和效力下降,已有抗体也仍能“杀死”病毒。

  巴西变异株和南非变异株一样,出现了帮助病毒躲避抗体的E484K突变。

  目前关于巴西变异株对于各种疫苗的影响的研究还不多,但是中国科兴公司研发的灭活疫苗在巴西的综合保护力只有50.4%,低于在印尼65.3%和土耳其的91%。

  巴西圣保罗大学在Lancet杂志数据库上传了的一篇预印本文章部分解释了这个差异——一项小规模的体外试验中,在接种完两剂疫苗之后的5个月,接种者血清抗体对巴西变异株的中和活性急剧降低。

  英国变异株是目前表现最”好”的,虽然传播率增加了50%~70%,但几种疫苗的免疫效果均在有效范围内。

疫苗跑不过病毒变异会发生什么?

  当然,我们对于变异病毒也并不是束手无策,针对变异病毒的新一轮疫苗竞赛开始了。

  1月初Novavax启动了针对突变毒株的疫苗的开发。2月7日,牛津大学宣布已开始了新一代疫苗的研究。25日,moderna宣布已向美国国立卫生研究院提交了针对南非变种的候选加强疫苗,计划开展临床试验。同日,辉瑞CEO也表示正考虑在现有接种方案的基础上增加第三剂加强剂,它可使得“免疫应答水平提高10-20倍”。

  对于辉瑞和Moderna而言,无论是开发增强剂还是新疫苗,都并非难事。mRNA疫苗依靠化学合成,不需要经过耗日时久的细胞培养,是所有路线疫苗中最快的一种。去年Moderna于1月份开始了疫苗设计,3月就迅速进入了临床阶段。

  设计、更新基于腺病毒载体的疫苗与mRNA疫苗同样都是对核酸序列进行操作,但前者还需将设计好的序列插入到腺病毒序列中并进行培养、纯化等步骤,这一类型疫苗的设计更新,耗时要比mRNA疫苗长一倍,一般为3个月。

  灭活病毒的时间会更长。

  而超过1亿的感染人群,意味着在很长时间内病毒变异不会停止。尽管重新设计或加强现有疫苗可以应对病毒变异,但疫苗试验以及数以亿计的大规模生产、接种仍然要以年为单位。

  这意味着,重新设计、生产、接种疫苗的速度不一定能追上病毒变异的速度。

  因此,短时间内消灭新冠是不现实的。《自然》杂志对100多名免疫学家、传染病学家的调查显示,90%的科学家认为,新冠病毒将与人类长期共存,即一些国家或地区零新冠,一些公卫基础差或疫苗覆盖率低的地区会因地理条件或气候变化而再次流行。

  科学家们推测,如果疫苗无法战胜新冠,就如同引起感冒的冠状病毒一样,随着适应性变异的不断发生和累积,先前自然感染或接种疫苗产生的免疫力因免疫逃逸而慢慢下降直至彻底消失,新冠将如同流感一样随季节爆发,那么新冠疫苗也将如同流感疫苗一样需要频繁更新。

  如果疫苗能有效阻止病毒的感染和传播,那么新冠或将成为麻疹似的地方性传染病。尽管1963年就研发出了有效的疫苗,但由于接种不足和愈演愈烈的反疫苗运动,2018年,全球麻疹疫情复燃,死亡病例超14万。

  于焕焕 吴晔婷|撰稿

  徐卓君|责编

  本文首发于微信公众号“八点健闻”(ID:HealthInsight)

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