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席卷全球的Delta新冠变种传染性这么强,究竟是什么原因?

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▎药明康德内容团队编辑

近日,最初在印度发现的新冠病毒Delta(B.1.617.2)变种已经在世界各地广泛传播,并且在很多国家成为流行的主要新冠病毒变种,其中包括新冠疫苗接种比例较高的多个国家。提到Delta变种,我们可能首先想到的就是它的传染性很强。那么,是什么原因导致了它的传染性这么强?它的这一特性对疫苗的保护能力和持久性有什么影响?


Delta变种(图中的青色)已经在多个国家成为流行的主要新冠病毒变种 | nextstrain.org

Delta变种的免疫逃逸能力

Delta变种传染性强的一个原因是它能够逃避免疫系统产生的中和抗体的中和能力。这一特征已经在多项实验中得到验证。例如,Moderna公司发布的研究显示,与含有D614G变异的野生型新冠病毒株相比,mRNA-1273新冠疫苗接种者血清对Delta变体的中和能力降低了2.1倍

强生(Johnson & Johnson)公司发布的研究也显示,接种Ad26.COV2.S腺病毒疫苗的受试者的血清,对Delta变体的中和能力与对照组相比降低了1.6倍。剑桥大学(University of Cambridge)传染病和免疫学专家Ravindra K. Gupta教授团队近日发表的研究也得出了类似的结论。

不过值得一提的是,这些研究的数据显示,Delta变种的免疫逃逸能力不是已有新冠变种中最强的。免疫逃逸能力最强的是最初在南非发现的Beta变种(B.1.351)。单从Delta变种的免疫逃逸能力上讲,并不能完全解释它的传染性为什么这么强。


药明康德内容团队制图

Delta变种的复制速度更快

新近发布的多项研究显示,Delta变种传染性强的一个重要原因,在于它在受到感染的患者体内增殖速度更快,导致患者更早释放病毒颗粒,并且释放的病毒颗粒数目更多。

例如,日前广州疾病控制和预防中心的研究团队线上发布的一项研究对在今年5月21日之后,在中国发现的一系列Delta感染病例的病毒载量进行了研究。这项研究包含167名Delta变种感染者。由于严格的病例追踪和隔离措施,研究人员可以在发现第一例Delta变种感染者之后,迅速找出与他紧密接触过的人群,并且对他们进行隔离和每天进行PCR检测。

研究人员发现,在这些被隔离的人群中,从首次病毒暴露到PCR检测呈阳性的平均时间为4天,而在2020年新冠流行时,被当时的病毒株感染的人群这一数值为6天。

而且,使用PCR检测的Ct数值来评估患者样本的新冠病毒载量时发现,受到Delta变种感染的患者初次PCR检测为阳性时的病毒载量与2020年的病毒株相比提高了1260倍。对于Delta变种感染者,80.65%的口咽拭子样本在最初PCR检测阳性时携带超过6X105拷贝/毫升病毒RNA。而2020年新冠流行时的患者这一数值为19.05%


Delta变种导致受到感染者出现PCR阳性结果所需时间更短(b,d),口咽拭子样本中病毒载量更高(c,Ct值更低)| 参考资料[1]

这些数据都与Delta变种在患者体内增殖速度更快一致。由于Delta变种增殖更快,患者在受到感染后更快出现PCR阳性检测,而且样本中病毒载量更高。这也意味着它们可能更早具有传染性。

Gupta教授团队在bioRxiv上发布的体外研究也为Delta变种增殖能力强提供了更多证据。在这项研究中,团队使用了三种不同的人类气道模型来检验Delta变种和Alpha变种(B.1.1.7)的复制能力,包括肺上皮细胞系和3D人类气道类器官培养。在所有的模型中,Delta变种的复制速度都要超过Alpha变种的复制速度。这些数据也支持Delta变种有更强的复制能力,从而导致更强的传染性。


Delta变种在多种人类气道体外模型中的复制速度超过Alpha变种 | 参考资料[2]

抗击Delta变种的手段

仍然在我们手中

乔治城大学(Georgetown University)全球健康科学和安全中心(Center for Global Health Science and Security)的病毒学专家Angela Rasmussen博士表示,Delta变种在复制方面的优势可以帮助解释为什么Delta变种的传染性这么高。虽然它的免疫逃逸能力不是最强的,但是在未接种疫苗或者只接种了一剂疫苗的人群中,更高的病毒数量可能克服不高的中和抗体水平,仍然导致感染和COVID-19症状的发生。

病毒更快的复制能力对新冠疫苗的持久性也提出了挑战。目前的多项研究已经显示,即使完成疫苗接种之后,随着时间的推移,体内的中和抗体水平会出现下降,这是人体免疫系统的正常反应。在这时候,体内的记忆B细胞和T细胞在预防第二次感染时的作用重大。这些细胞已经记住了新冠病毒的样子,在病毒二次入侵的时候能够迅速产生抗体和细胞免疫反应。然而,这种免疫反应虽然比第一次遇到新冠病毒时的产生速度更快,但是仍然需要时间。如果病毒的复制速度加快,给免疫反应产生足够保护能力留下的时间也更少。


针对复制速度慢的病毒,第二次激发的免疫反应有足够的时间让抗体达到保护水平(a),复制速度快的病毒,第二次激发的免疫反应可能没有足够的时间让抗体达到保护水平(b)| 参考资料[3]

Rasmussen博士也指出,抗击Delta变种的手段仍然在我们手中,完整接种的新冠疫苗仍然对Delta变种具有保护能力。在完成完整疫苗接种以外,戴口罩、保持社交距离、增强通风、洗手等公共卫生措施仍然能够降低可能接触到的病毒数量,进一步降低受到感染的风险。

参考文献

[1] Li et al., (2021). Viral infection and transmission in a large well-traced outbreak caused by the Delta SARS-CoV-2 variant. Retrieved July 18, 2021, from https://virological.org/t/viral-infection-and-transmission-in-a-large-well-traced-outbreak-caused-by-the-delta-sars-cov-2-variant/724

[2] Mlcochova et al., (2021). SARS-CoV-2 B.1.617.2 Delta variant emergence, replication and sensitivity to neutralising antibodies. bioRxiv, https://doi.org/10.1101/2021.05.08.443253

[3] Pollard and Bijker (2021). A guide to vaccinology: from basic principles to new developments. Nature Immunology,https://doi.org/10.1038/s41577-020-00479-7

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。

本文经授权转载自药明康德(ID:WuXiAppTecChina),如需二次转载请联系原作者。

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