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奥密克戎“既强又弱”?七大核心问题值得关注

奥密克戎成为了人们关注和科学家研究的焦点 | 图源:pexels.com

导  读

自2021年11月26日被世界卫生组织紧急升级为“需要担忧的突变株(VOC)”,奥密克戎成为人们关注和科学家研究的焦点。从现实

世界来看,美国破纪录的单日新增病例数、天津至少隐秘传播三代才被追踪到的社区疫情,让奥密克戎流行下的新冠疫情走势充满未知。

不过,随着越来越多的研究结果披露,携带大量突变的奥密克戎逐渐呈现出传播速度快、免疫逃逸强、致病性较弱等一系列特性,知识分子整理了多名病毒学家、免疫学者、公共卫生专家的最新观点:

1、奥密克戎以上呼吸道感染为主,肺泡危害较小,专家建议加快鼻吸式疫苗研发,未来新疫苗的目标仍然是防感染,而不是防重症和住院;

2、奥密克戎突变起源与德尔塔不同,可能已在人类未监测到的地区,或者免疫缺陷人群、动物群体内持续变异多时;

3、感染过奥密克戎的康复者血清中和其他突变株能力强,让一些人认为奥密克戎可以成为 “天然疫苗”,但因此放任奥密克戎流行并不可取;

4、不断破纪录的新增病例数字,可能带来群体压力,一旦感染带来的隔离增加,将加大社会运转压力和医疗挤兑风险。

 

撰文 | 王一苇

责编 | 刘楚

2022新年伊始,天津遭遇了新一波疫情。自1月8日凌晨检测出2例奥密克戎(Omicron)阳性病例以来,截至11日9时 [1] 已累计新增本土病例40例,无症状感染者13例。

奥密克戎突破国内防线并不令人意外。2021年12月,浙江、广州均报告 [2] 过奥密克戎的输入性病例。12月底,香港也出现了奥密克戎的本地病例。

自2021年11月南非发现奥密克戎变异株以来,全球范围内奥密克戎变异株广泛传播。北美和欧洲病例数在12月底至1月初激增,单日病例记录屡创新高。仅1月10日一天,美国的奥密克戎新增病例数就达到113万 [3],成为新冠以来历史最高的单日病例记录。

在目前有限的研究下,关于这一变异株毒性和传播力的讨论仍在进行。有人认为它尽管传染性强,但毒性低,甚至感染后能发挥 “疫苗” 效果;也有人认为,由于数据缺乏,判断其毒性仍需谨慎。

随着疫情延宕进入第三年,新的变异株仍不断出现,未来疫情将如何发展牵动人心。《知识分子》访问多位专家,试图解答大众关心的问题。
 

1、奥密克戎的传播力为什么这么强?

目前,奥密克戎在北美洲、欧洲等地都成为了新冠主要流行株。在英国,最近7日核酸检测阳性的平均新增人数达15.7万以上 [4]。在法国,12月底的日新增病例曾一度达到20万 [5],而感染奥密克戎的比例达62.4%以上。而美国的数据显示 [6],至1月5日为止的七日平均,每日有58.6万左右的新增病例,相比上一个七日平均增长了85.7%。

“这是以前从来没有发生过的。” 免疫学博士周叶斌在《知识分子》1月10日晚关于奥密克戎的直播中说。

而这些数据可能还不能准确反映实际的病例数。“到这个数量以后,欧美新增的病例数可能不太准确。” 周叶斌说,因为核酸检测的总量有限,很多人可能没法检测,或者检测结果有两到三天的延迟。另一方面,有很多人居家时通过抗原快速检测,这个数据不会上报和汇总到官方,所以新增数据已经和现实存在明显的脱节。

香港大学李嘉诚医学院生物化学系教授、病毒学家金冬雁说,由于奥密克戎在鼻腔和气管的感染比较强,因此较容易传播。传播力上,奥密克戎比德尔塔更高。

奥密克戎一经上报就引起科学家的关注,其中一个重要的原因是其刺突蛋白上携带大量的突变。刺突蛋白与ACE2受体直接结合的区域称为受体结合区域(Receptor binding domain,RBD),是人体免疫系统识别和消灭病毒的关键部位。

这使得奥密克戎具有明显的免疫逃逸特性。金冬雁认为,这是新冠病毒适应性进化的结果。在多数人已经打过疫苗的世界里,新冠病毒也在寻找新的生存策略。

关于奥密克戎的变异起源,科学界目前主要有三种猜测[7]:一是病毒早就存在,在疫情防控较差、病毒追踪和测序能力较弱的国家和地区隐秘传播、变异,直到近期才被发现;二是奥密克戎可能长期存活在艾滋病人等免疫缺陷人群中,由于病人免疫力弱,病毒得以有机会繁衍、变异;三是它可能是在一个非人类物种中进化而来的,比如在老鼠群体内持续变异,并在之后重新传染给人类。

图1 SARS-CoV-2刺突蛋白S1亚基突变数量的进化树图,Omicron变异株与其他变体存在着明显的距离。每个点代表一种已经测序的病毒 | 图源 [7]
 

2、感染奥密克戎的患者重症率更低?对儿童更危险?

实验室研究显示,奥密克戎的致病程度与方式和此前的流行株不同。香港大学和香港科技园合作的一项未经同行评议的实验显示 [8],感染后24小时内,奥密克戎在上呼吸道细胞的复制能力约为原始毒株和德尔塔的70倍,而和肺泡细胞结合能力仅为原始毒株的1/10。此外,美国一项预发表的仓鼠模型研究显示 [9],感染奥密克戎的仓鼠体重几乎没有下降,而感染前四种主要流行株的仓鼠则均在感染后第六天体重下降10-17%。

金冬雁说,奥密克戎在肺部感染程度低于其他的新冠变种病毒,因此危害较低。“所有已经发表或者将要发表,或者是preprint(预发表)的研究,都说明它的毒性、致病性或者致死率等是下降的。病人的住院率跟死亡率,现在的所有数据看来都没高过流感。”

真实世界数据似乎也支持奥密克戎毒性更低的说法。英国卫生安全局数据显示 [10],奥密克戎导致的急救或入院几乎是德尔塔的一半,而急诊科入院率则更是德尔塔的1/3。南非一项针对奥密克戎入院率的研究显示 [11],奥密克戎在流行前期的入院人数约为德尔塔的1/3,而需要氧气疗法的比例则从德尔塔的74%下降到17.6%。

但周叶斌提醒,理解这些数据,首先要理解德尔塔处于什么水平。“根据英国卫生部门的官方数据,相对阿尔法突变株,德尔塔导致住院的风险增加1.8倍;而阿尔法又比武汉的原始病毒株稍微高一点。所以兜兜转转可能回到原点:它确实比德尔塔致病性要弱一些,但是它绝对的致病性到底在什么水平,可能和原始的病毒株差不多。” 他说,“我们也没有把原始毒株当做一个流感来看,毕竟致病性还是挺强的。所以(奥密克戎)也不能说是一个完全弱化的病毒。”

另一方面,欧美或南非在奥密克戎这波流行中的住院率低,与其之前人口的感染史和疫苗接种史也密切相关。“比如南非在原始病毒株流行期间就感染了很多人,然后贝塔病毒株流行时也感染了很多人,之后的德尔塔也感染了很多人,在一次次的感染当中,整个国家人口的免疫基础是比较高的,同时南非的国家的人口年龄又非常年轻,我们知道新冠在年轻人当中本身愈后就非常好,所以看起来好像就是奥密克戎比较弱。”

而在欧美,疫苗接种率较高,目前主要的感染人群相对年轻,“如果以后逐渐感染人越来越多,最后老年人也必然被感染。这种情况下致病性会怎么样,有一定的未知数。”

香港大学医学院微生物学系讲座教授、香港特区政府专家顾问团成员袁国勇则提示,对于未接种疫苗的老年人和有严重基础疾病的人,奥密克戎仍可能引起严重的病情。

目前,与重症相关的奥密克戎数据与研究仍十分有限。美国疾控预防与控制中心(CDC)提示,仍需要更多数据来判断奥密克戎是否比其他变异株更容易导致重症或死亡。

天津目前公布的感染者情况也显示 [12-13],病例年龄在8-15岁的儿童较多。新的疑问是:儿童住院率升高,是因为奥密克戎对儿童会更危险吗?

袁国勇解释说,这部分年龄较小的群体大部分未接种疫苗,且此前未感染过病毒,因此相比已经接种疫苗、中和抗体水平更低但已有一些细胞免疫的人群更易感。

图2 感染奥密克戎的儿童住院率升高,这一群体大部分未接种疫苗,且此前未感染过病毒 | 图源:pixabay.com

美国CDC负责人 Rochelle Walensky 也在上周的发布会 [14] 中提示,尽管住院率上升,但没有迹象显示奥密克戎在儿童中的感染症状更严重。
 

3、奥密克戎像 “天然疫苗”?

南非一项预发表的研究显示 [15],感染奥密克戎的患者血清对德尔塔毒株的中和能力从感染初期到感染后14天提升了4.4倍。研究认为,这 “也许会导致德尔塔重新感染这些人的能力降低”。

金冬雁解释,这是免疫学上所说的 “抗体亲和力成熟”,即在体液免疫中,再次应答所产生抗体的平均亲和力高于初次免疫应答。“奥密克戎产生的大量抗原里,有一部分跟其他(变异株)是重叠的,一部分是特有的,共有的会更加强,特有的它也会出现。” 金冬雁说,特别是在已经感染过新冠或已经打过疫苗的人群中,奥密克戎对免疫的提升更明显。“它有点像一个天然的减毒活疫苗。”

袁国勇也表示,对于已经在之前的其他变异株感染中具备免疫能力,或是已经完整打过mRNA疫苗且无基础疾病的人群,奥密克戎 “可以是一个好的天然加强针疫苗”,且能带来上呼吸道的黏膜免疫。

深圳市第三人民医院院长、公共卫生管理专家卢洪洲表示,由于奥密克戎的出现是晚于德尔塔,通常情况下最后出现的变异病毒的亚型往往就具备了前面几种病毒的一些免疫源性。” 比如说一个患者以前没有感染过任何病毒的亚型,第一次就感染上了奥密克戎,那么感染过产生的细胞免疫,对前面已经出现的这些病毒,比如说德尔塔、伽马突变株,保护性就比较强。”
 

4、但是,可以放任奥密克戎流行吗?

一些观点认为,可以通过允许奥密克戎流行达到群体免疫。

对此,周叶斌提出了他的担忧。“当感染病例太多的时候,可能会影响到社会的基础服务。我们每个人可能一生当中都要感冒很多次,可以说没有人是从没感冒过的,社会还是运转得很好。但是如果有一天突然这个社会里面一半的人都感冒了,这个社会还能不能良好地运作,就是一个很大的问题,这也是现在奥密克戎(带来的)最大挑战:它仍然是一个传染性非常强的病毒,哪怕致病性上稍微有点减弱,也仍然不足以弥补它在传染性上面的增强。”

住院人数的急剧增加,可能给医院的承载能力带来挑战。在美国等地,这也是正在发生的现实。本周二,美国的当日住院人数达到14.5万多 [16],创疫情以来的历史新高,医疗挤兑的风险正在增加。

“高传播力还会导致医生护士的感染。一旦医生护士感染或者密切接触后,需要暂停工作简易隔离,这种情况下,也会对整个社会的运作带来影响。” 周叶斌说。

英国伦敦地区的数据显示 [17],英国国家卫生系统工作人员因感染新冠而无法上班的人数在2022年初上升了41%。为了补充人员,政府向卫生系统部署了军队力量。英国皇家护理学院也表示,人手缺乏已经导致医院不再安全。“这对他们的医疗系统是一个双重的打击,一边是即使疾病相对轻微,病人数目仍保持不断上涨,另一边是社会运作的基础的工作人员、医疗人员受到影响。这也是目前欧美受到奥密克戎影响导致的最突出问题。” 周叶斌说。

卢洪洲则补充,奥密克戎等变异株的持续流行可能会继续导致动物和人之间的互相传播,由于动物体内环境与人体不同,病毒变异的方向更不确定。“野生动物身上感染过以后,这种变异的病毒有可能今后再有机会再传给人类,这是非常糟糕的事情。我们现在针对这种变异的奥密克戎,最好的办法还是要限制它的流行,要研发针对奥密克戎的更加有效果的疫苗和特异性的抗体,把疫情很快控制住,这才是最根本的方法。”
 

5、如何预防奥密克戎感染?

卢洪洲认为,奥密克戎致病性较弱,但是传染性非常强,这给早期的发现和防控方面带来很大的挑战。

疫苗和药物仍然是我们防控疫情最核心的能力。卢洪洲表示,应该利用现有的成熟研发平台迅速研发针对性治疗药物,“我们研发的疫苗、药物抗体技术路线已经非常成熟,再出现这种新的病毒以后,我们不需要像以往那样,要花半年、一年时间去进行一期、二期、三期临床试验…… 我们已经证明了它的有效性和安全性的情况下,短期内就可以节省很多时间,避免很多技术路线上面的失误。”

卢洪洲同时呼吁,针对奥密克戎的特点,应当尽快推广鼻吸式疫苗。“针对在上呼吸道进行复制的病毒,这种疫苗吸入后,在上呼吸道的粘膜会产生非常有效的保护作用。在病毒进入我们上呼吸道第一个关口就有了有效的保护,产生足够量的抗体、免疫细胞,可以识别进入的病毒,就可以把病毒控制住,把它消灭掉。”

他认为,这种吸入性的疫苗既可以防止感染,也可以防止重症,防止病毒在我们体内对我们各个器官导致的损伤。

图3 深圳市第三人民医院院长、公共卫生管理专家卢洪洲呼吁,针对奥密克戎的特点,应当尽快推广鼻吸式疫苗 | 图源:pixabay.com

“今后成功的疫苗一定要防止感染,防止感染才是疫苗的最终目标,今后应该有更多新疫苗能够起到这样的作用。” 卢洪洲说。

他提倡应用更多能提升细胞免疫的技术。“比如核酸疫苗就能够刺激细胞免疫,持续时间很长,发挥非常好的作用。我们还可以用一些新的技术,比如说纳米颗粒技术,使得抗体的保护时间可以持续更长,这样无论是吸入式还是肌肉注射,都可以起到很好的保护作用。”

金冬雁认为,就内地而言,早日引入mRNA疫苗是当务之急。“用比较开放的态度去看,是博采各国之所长,把优秀成果引到中国来,这是一种更开放的态度。”他同时也认为应该提高国内疫苗的保护率,并研发针对奥密克戎的特异性疫苗和药物。

不过,即使是免疫原性最好的mRNA疫苗,对奥密克戎的中和能力仍然有限,“几乎没有防止感染的能力”,周叶斌认为,“以现在的情况,光靠现有疫苗第三针,得到保护或至少防感染的有效性会比较短暂。”

解决办法就是要开发针对奥密克戎的疫苗。辉瑞和BioNTech于12月初发布的声明 [18] 称,将在100天之内上市第一批针对奥密克戎突变株的疫苗。

 

6、新冠病毒的新变种仍在持续出现,意味着什么?

近日,多有媒体报道法国发现新突变株B.1.640.2(也称 “IHU”),引起社会关注。

“病毒在复制过程中的突变很正常,但不是所有的突变株都会产生很大影响。” 周叶斌说,比如德尔塔之后,包括德尔塔plus或Lambda,都没有产生那么大的影响,并没有真正的威胁到德尔塔在当时的主导地位。

IHU突变株自11月底发现,而法国12月的感染人数上升主要还是奥密克戎造成的。“可能它会有影响,但相比奥密克戎没有表现出它有更强的竞争力,那么新突变株对普通人的生活可能影响是非常小的。”周叶斌认为,“但是另外一方面这也是研究,因为要去不断的跟踪有没有新的突变株出来,可能这个突变株不会有很大的影响,但是其他突变株可能有。”

另一方面,“我们对于新冠病毒的进化方向,以及它突变的方向的预测能力还是比较有限的,” 周叶斌说,“回到以前看德尔塔,我们都觉得德尔塔已经把全世界所有的其他突变株都给取代掉了,以后再出来一个引起大反应的突变株,应该是从德尔塔下面不断复制进化,产生一个突变株,是它的一个分支。但最后出来的是跟德尔塔一点关系都没有的、一个完全独立进化出来的奥密克戎。”

“新的变种会一直继续出现,但到底它有没有可能会比奥密克戎传播更好,或者变成优势株,我们不知道,” 金冬雁说,“但是你说它会不会更像流感,实际上现在已经很像流感跟普通感冒了。”

袁国勇则表示,奥密克戎的快速传播可能给全球人口更快地带来更多的免疫能力,使疫情流感化,“但病毒的变异也可能朝着人们无法预测的方向发展。”

 

7、应对奥密克戎和可能的新突变株,应该采取什么样的防疫策略?

周叶斌总结,针对奥密克戎的防疫,目前其他国家的防疫策略变化主要体现在加强针和物理隔离两个方面。

加强针上,首先允许更多的人接种,同时接种加强针的间隔也在缩短。“两针mRNA的疫苗对奥密克戎的有效性是比较低的。这种情况下,第二针第三针之间等很长时间,相当于很长时间没有足够的保护,时间缩短后,可以提前有这种保护。” 但他也表示,过往研究证明,两针间时间间隔长一些保护效果会更好,所以时间间隔也不是越短越好。目前,美国推荐的第三针接种间隔从6个月缩短到5个月,以色列则将时间缩短到3个月 [19-20]。

其次,接种的年龄范围也在调整。原本很多国家第三针的限制是至少18岁以上。“现在如果不打第三针的话,防感染的效果实在是太低了,所以他就把年龄下调了。” 以色列和美国都已将第三针接种的最低年龄下调到12岁 [21-22]。

除了预防感染,加强针在预防老年人重症上仍有不错的效果。英国一项研究显示 [23],接种后三个月预防重症的有效率能从70%提高到90%。

隔离上,对于密切接触者,要确认过了潜伏期、明确不会感染他人再出来,“以前欧美的主流做法是,如果打过疫苗可以简易隔离,经常做检测就行了,总的来说维持的时间是10天。” 周叶斌说。

目前,一些国家有缩短这个时间的趋势。12月底,英国将10天的隔离期改成最短7天 [24],第6天开始做抗原检测,如果24小时内连续两次都是阴性,就视为没有传染性。“抗原快筛的灵敏度不如核酸检测,但是它的好处是当病毒非常多的时候,检测的灵敏度是足够的,它刚好可以排除掉感染性最强的时候。”

英国卫生安全局的模拟结果显示 [25],7天隔离加上两次检测的保护效率和10天隔离而无检测的保护效率相差无几。“他是在尽量保证不让更多有传染性的人提前解除隔离的情况下,把隔离时间压缩。”

对于新冠感染者的隔离,金冬雁表示,根据目前的了解,奥密克戎的特点是病毒载量的窗口期很短,病毒载量较高的时期是在感染后到病发前,而查出阳性时,很可能已经没有传染性。“它的病毒载量很快就下降得很厉害。”因此在防控的策略上,目前采取的隔离方法可能反应过慢。应该尽量做到早隔离,但隔离时间可以缩短。

美国CDC则在12月底就将推荐的新冠感染者自我隔离时间缩短为5天,且不要求做测试 [26]。其官网解释,之所以采取这一政策,是因为研究证实,病毒感染者传染性最强的时候是有症状的前一至两天到有症状的后两到三天。“这个引起了很多争议,很多人就说你应该至少要加一次测试,因为否则的话可能有很多人(解除隔离后仍)有传染性。” 周叶斌说。

卢洪洲提到,多种变异株可能会出现病毒重组的情况。例如对于流感病毒,同一个细胞内感染两种病毒后,这两种病毒的序列可以重组成一个新的病毒。这是病毒本身的一个特点,“小的变异叫抗原漂移,大的叫病毒重组。”

假如一个人同时感染了德尔塔和奥密克戎两种活病毒,那么一个人的细胞里病毒在复制过程中,德尔塔病毒的致病性以及奥密克戎病毒的高传播力两种特性或许可以归到一种上,产生新的病毒。“其实这种病毒现在已经在美国出现,被命名为德尔塔克戎(Deltacron)。”(注:亦有科学家质疑,德尔塔克戎是由于发现者的实验室污染造成的,而非天然形成的毒株。)

卢洪洲说,无论是哪一种变异的病毒,国内 “动态清零” 的方法都是有效的。“只要有疫情,我们就能够发现,只要发现,就是拐点。这一次在天津发现疫情,尽管可能有外溢,但是我们通过大数据可以找到所有可能的外溢,从而把它完全控制住,在这一点上我们非常自信。”

但在其他地区,病毒流行后可能发生的变异仍会是巨大的风险。“新的变异会导致致病性的增强还是减弱,我们也不得而知。因为它没有规律,所以总体措施是采取控制手段,不让病毒变异,不让病毒在人群中广泛流行,不给病毒变异的机会,这才是防止疫情再出现新变异的最根本的办法。” 卢洪洲这么认为。 

 

(任知微、柴逸涵、何东明、张晗对本文亦有贡献)

 

参考资料:

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