COVID-19奥密克戎变体:它是如何出现的,是否比德尔塔更具传染性?

2021年12月06日 08:36 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

2021年11月24日,南非的研究人员报告了一个名为奥密克戎(B.1.1.529)的新变体,并在两天后被世界卫生组织指定为“关注变体”。奥密克戎非常不寻常,因为它是迄今为止SARS-CoV-2(导致COVID-19的病毒)变异最严重的变体。

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奥密克戎(Omicron)变体总体上有50个突变,仅在刺突蛋白上就有32个突变。刺突蛋白帮助病毒粘附在细胞上,以便它能够进入。它也是目前在美国可用的所有三种疫苗用来诱导保护性抗体的蛋白质。作为比较,德尔塔(Delta)变体有九个突变。奥密克戎变体中更多的突变可能意味着它可能更具传播性或更善于逃避免疫保护--这一前景令人非常担忧。

Suresh V. Kuchipudi是一名来自宾夕法尼亚州立大学的病毒学家,研究新出现的和人畜共患的病毒,以更好地了解新的流行病或大流行病病毒是如何出现的。Kuchipudi的研究小组一直在研究COVID-19病毒的各个方面。

为什么新的SARS-CoV-2变体不断出现?

虽然奥密克戎变体中异常多的突变是令人惊讶的,但另一个SARS-CoV-2变体的出现却并不意外。

通过自然选择,随机突变会在任何病毒中积累。这一过程在RNA病毒中被加速,包括SARS-CoV-2。如果当一组突变为一个变体提供了比其他变体更多的生存优势时,该变体将超越所有其他现有的病毒变体。

奥密克戎变体的突变数量更多,是否意味着它比德尔塔更危险、更容易传播?研究人员目前尚不清楚。导致该变体出现的条件尚不清楚,但可以肯定的是,奥密克戎变体的数量和构造是不寻常的。

对具有多种突变的病毒变体如何出现的一个可能的解释是通过在免疫系统受到抑制的病人身上的长期感染--这种情况会导致病毒的快速进化。研究人员假设,一些早期的SARS-CoV-2变体,如alpha变体,可能源于一个持续感染的病人。然而,奥密克戎变体中不寻常的结构和大量的突变使它与所有其他SARS-CoV-2毒株非常不同,这就提出了关于它如何产生的问题。

另一个可能的变体来源可能是通过动物宿主。导致COVID-19的病毒可以感染几个动物物种,包括水貂、老虎、狮子、猫和狗。在一项尚未经过同行评议的研究中,Kuchipudi领导的一个国际小组最近报告了SARS-CoV-2在美国自由生活的和圈养的白尾鹿中的广泛感染。因此,研究人员也不能排除奥密克戎变体通过快速进化在动物宿主中出现的可能性。

德尔塔变体如何在全世界成为主导毒株

德尔塔的传播性比alpha变体高40%到60%,比原始SARS-CoV-2病毒的传播性高近一倍。德尔塔变体的高传播性是研究人员认为它能够超越其他变体而成为优势毒株的主要原因。

病毒适应性的一个关键因素是它的复制率--或者说一个病毒能够多快地复制自己。德尔塔变体比以前的SARS-CoV-2变体复制得更快,一项尚未被同行评议的研究估计,它产生的病毒颗粒是新冠原始毒株的1000倍。

此外,感染了德尔塔变体的人正在制造和脱落更多的病毒,这是其传播能力增强的另一个潜在机制。研究表明,对德尔塔变体复制能力增强的一个可能解释是,刺突蛋白的突变导致刺突蛋白通过ACE-2受体与宿主更有效地结合。

德尔塔变体还获得了一些突变,使其能够逃避中和抗体,而中和抗体在人体对入侵病毒的防御中起着关键作用。这可以解释为什么正如多份报告所显示的那样,COVID-19疫苗对德尔塔变体的效果要差一些。这种高传播性和免疫规避的结合可以帮助解释德尔塔变体如何变得如此成功。

研究还表明,与感染原始SARS-CoV-2和早期变体的人相比,感染德尔塔变体的人住院的风险更高。德尔塔变体的刺突蛋白上的一个特殊突变--P681R突变--被认为是其进入细胞的能力提高和导致更严重疾病的一个关键因素。

奥密克戎会取代德尔塔吗?

奥密克戎与德尔塔变体有一些共同的突变,但也拥有其他相当不同的突变。但研究界特别关注的原因之一是,奥密克戎变体在受体结合域有10个突变--刺突蛋白与ACE-2受体相互作用并介导进入细胞的部分--而德尔塔变体只有两个。

假设奥密克戎的所有突变的组合使它比德尔塔更具传播性或更善于免疫逃逸。在这种情况下,可以看到这个变体在全球范围内的传播。然而,异常多的突变也有可能对病毒不利,使其不稳定。

Kuchipudi认为,极有可能的是,奥密克戎变体不是“终结者”,更多的SARS-CoV-2变体将出现。随着SARS-CoV-2继续在人类中传播,自然选择和适应将导致更多的变体,这些变种可能比德尔塔更具传播性。

研究人员从流感病毒中知道,病毒的适应过程从未停止。许多国家的疫苗接种率较低,这意味着仍有许多易感宿主,只要病毒能够传播,它就会继续循环和变异。奥密克戎变体的出现再次提醒人们,迫切需要接种疫苗以阻止SARS-CoV-2的进一步传播和进化。

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