傳播速度增加70%,親和力提高1000倍!英國新冠突變毒株有多可怕?

 本月中旬,英國發現新冠變種毒株。此後,其變異細節、傳染性等一一被披露。不過,滿心想著過聖誕節的英國人卻迎來了更讓人擔憂的局面。

在剛過去的周末里,英國的病例就出現進一步激增,新冠感染率已重新上升至1.1-1.2(上升了約0.4)。

英國首相約翰遜在周六的發布會上稱,這一新變種的傳染性比普通新冠病毒高70%——雖然目前沒有證據顯示它更致命、或者能使疫苗失效。

當地時間19日,英國衛生大臣漢考克更是表示該國發現的新冠病毒新毒株已經「失去控制」,英國政府必須對其進行控制,且有責任採取行動。從20日起,倫敦、英格蘭東南部和東部將從目前的3級防控級別升至最高級別第4級(Tier 4),為期兩周。

在英國宣布「調級」、倫敦民眾連夜「逃離」之後,各個國家也坐不住了:數小時到1天之內,主要歐盟國家幾乎全部對英斷航。荷蘭成為當中反應速度最快的一國——其宣布,從周日上午6點到明年1月1日,它將禁止所有來自英國的客運航班。

當地時間12月19日,連世界衛生組織也表示,將對該新變種保持密切關注。

英國突變毒株「潛藏已久」

這種名為「VUI - 202012/01」的新病毒,於今年9月20日在英國肯特郡首次發現,似乎與倫敦和東南部地區的感染暴發有關。

10月底英格蘭第二波疫情暴發,病例才出現爆炸性增長。進一步的測試結果也在10月份揭曉。

到了11月下旬,衛生官員試圖了解為什麼肯特郡北部的部分地區即使在嚴格封鎖的情況之下,感染數量仍未減少。

調查發現,有一個集群正在迅速蔓延,並已經開始擴散至倫敦和埃塞克斯郡。

截止到12月10日,英國已檢測出46710個該毒株的感染者。

截至12月15日,研究人員已經在英格蘭東南部發現了1620多個類似的樣本,目前它已經成為了英國的主要變異病毒。最新數據顯示,該病毒株在英格蘭東南部的新感染病例中佔43%;在英格蘭東部佔59%;在倫敦佔62%。

就在上周,衛生專家何新興呼吸道病毒威脅諮詢小組(NERVTAG)向英國政府報告稱,這一變種的傳播性「更強」。科學家們稱,在英國傳播的新冠病毒具有「驚人的」變異量。有研究稱,在這一病毒毒株的關鍵刺突蛋白上,發現了多達17個變化,其也被命名為「B.1.1.7」亞型!

(圖右上角即為新的新冠病毒毒株)

這17個新的基因突變中,有8個突變出現在病毒表面的S蛋白(病毒入侵人類細胞的關鍵蛋白)上,其中2個基因突變N501Y和H69/V70特別令人擔憂。N501Y能影響S蛋白和人類細胞表面受體的結合。在實驗室中,H69/V70刪除能使病毒的感染性翻倍。

(圖:英國Covid-19基因組學聯盟(COG-UK)在感染者身上追蹤到的幾種主要毒株變化情況)

首席科學顧問帕特里克·瓦蘭斯(Patrick Vallance)之後補充說,在這種變異毒株的刺突蛋白中已鑒定出23種變化(比幾天前增加了6種)。

12月21日,英國衛生部發布消息稱,過去24小時英國新增新冠肺炎確診病例35928例,創疫情暴發以來最高單日新增病例數。與一天前相比幾乎增加9000例。20日當天新增326例死亡病例。

突變株的變異細節和潛在擔憂

雖然SARS-CoV-2在不斷突變,新亞型也陸續出現,但英國的這一新突變株具有特殊性。

據稱,在這一毒株上,S蛋白與人ACE2受體結合親和力提高了1000倍,還有就是英國首相提到的「傳播速度比之前快70%」。因此,它的確值得重視。

而其傳播速度如此之快,最可能的原因也被找到了:

這一新毒株在RBD的6個關鍵交界面氨基酸中,發生一個突變N501Y;而Furin切割位點毗鄰位置發生了P681H突變。

要知道——Furin切割位點附近的突變,可能會對病毒的結合能力和傳染力產生顯著影響。這意味著,新毒株本身可能更具傳染性,會增加宿主的病毒負荷。

(圖:新毒株的結構變化)

除了這種可怕的傳播力之外,它還有其他可能存在的危險,使其更有利於躲避人體免疫:

首先,這一毒株發生了S抗原氨基酸刪除突變69-70del,這一突變可能有利於病毒逃逸宿主的免疫反應。它可能部分地繞過了先前新冠病毒感染帶來的免疫,從而實現感染更多宿主的目標。免疫功能不全的人,也可能會遭受連續的感染,反過來加速病毒的進化。

其次,它在病毒流行方面的潛在積累變異——被稱為「奠基者效應」(founder effect),更是讓人倍感擔憂。Fred Hutch研究所的Trevor Bedford就指出,這一現象可能是與流感病毒類似的抗原漂移現象(antigenic drift)。在這種情況下,針對一種病毒株開發的抗體,可能對突變株根本不起作用。因為其變異太頻繁,人們就可能在今後相當長一段時間內,每隔一段時間就要重新接種新冠疫苗來預防突變株——就像接種季節性流感疫苗一樣。

混亂之下,英國如何應對?

在宣布風險升級為「第4級別」後,英國一些地區的封鎖措施標準卻出現了混亂。

人們對用於決定封鎖的標準提出了質疑。官方數據顯示,三級災區有86個地區每10萬人中出現Covid病例,低於上周英格蘭地區每10萬人196.3例的平均水平。更令人困惑的是,最近一周感染人數激增的五個地區仍然處於第二列。

斯蒂夫尼奇保守黨議員斯蒂芬·麥克帕特蘭(Stephen McPartland)表示,這是「荒謬的」和「完全不可接受的」。

在英國東蘇塞克斯的劉易斯,感染率從42.6飆升至103.6;而在漢普郡的拉什穆爾和西蘇塞克斯的克勞利,感染率分別從79.3上升至191.3,從58.7上升至134.3。

這意味著英國東南部地區約3800萬人(佔英國總人口的68%)將面臨三級限流,包括住在溫莎城堡的女王。

而從疫苗接種的角度考慮,13.8萬名英國人在第一周就接種了輝瑞/生物科技突破性疫苗。

按照這樣的速度(每天大約17237針),到12月29日,不到40萬人將獲得第一劑疫苗,即每隔三周注射兩次疫苗。

但是接種的速度還趕不上變異病毒可怕的傳播率——數據顯示,每周注射的疫苗數量需要翻四番,才能讓200萬人接種,並實現馬特·漢考克(Matt Hancock)提出的「在聖誕節前為數百萬人接種疫苗」的目標。

官員們聲稱,大規模的疫苗接種行動總是進展緩慢,並堅稱該計劃將每周大幅擴大,新建更多場所,僱傭更多工作人員,提供更多疫苗。

即使每周注射疫苗的次數增加到原來的3倍,到聖誕節那天,英國人手中總共也只有130萬劑疫苗。

目前的疫苗接種運動,是英國歷史上規模最大的一次,但由於交付延誤和額外的繁文縟節,它的推廣速度受到了阻礙。

官員們制定了一份疫苗優先接種名單,其中包括3千萬脆弱的居民,應首先接種疫苗,包括養老院居民、老年人、衛生和社會護理人員以及有潛在健康狀況的人。

英國人可以使用一種新的在線疫苗計算器,通過回答幾個關於年齡、職業和潛在健康狀況的簡單問題,來檢查他們什麼時候應該接種新冠疫苗。

新冠目前主要有哪些不同的病毒株?

到目前為止,新冠病毒適應人類宿主的過程中,已發展為7種亞型。

最初的毒株是2019年12月在武漢發現的,被稱為L株。它的第一個突變S株出現在2020年初,而自2020年1月中旬以來,又發現了V株和G株。迄今為止,G株流行最為廣泛,在世界各地佔主導地位,尤其是在義大利以及歐洲其他國家。從2020年2月底開始,G株進一步突變為GR株、GH株和GV株。

最初的L株在亞洲持續了更長時間,因為包括我國在內的幾個國家當時迅速採取了有效的封鎖措施。

還有一些不常見的突變被歸類為O型毒株。

攜帶Spike蛋白D614G的新冠病毒變體已成為目前全球大流行中最普遍的形式。一些專家表示,該變體使新冠病毒更具傳染性。與此同時,原有的L株和V株等早期毒株正在逐漸消失。

近日,全球多地發現新冠病毒變異新毒株,引起最多關注的是英國、南非多地發現的變異毒株。

今年4月中旬,來自巴西烏貝蘭迪亞聯邦大學、維索薩聯邦大學和巴西利亞大學的研究人員提出,將全球新冠病毒群體細分為16種定義明確的亞型。

研究中表示,其中6種病毒亞型在人群中佔主導地位,但全部16種都顯示出氨基酸替代,這可能具有表型意義。

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

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