去年,也就是2021年,发现 Omicron, 并定论该种变种病毒可能具有更强的传播性。
去年12月,四川大学华西医院逯光文和魏霞蔚教授团队在Wiley发行的MedComm发表了题为“SARS-CoV-2 Omicron variant: characteristics and prevention”的研究展望,详细描述了Omicron变异株的发现和特征,比较了Omicron与其他四种VOC变异株:阿尔法(Alpha,B.1.1.7)、贝塔(Beta,B.1.351)、伽马(Gamma,P.1)和德尔塔(Delta,B.1.617.2)在刺突蛋白(Spike protein)上的突变,并进一步提出了预防和攻克Omicron变异株的可能策略。
3个半月之前,学者对 Omicron 传播预测如下。
Omicron 相较于其他三种病毒,从发现到传播,需要更短的时间,换言之,等你发现的时候,很可能已经感染很多人。至2021年12月7日,Omicron已传播至34个国家。图中,紫色曲线更早抬头。
文章关于应对策略方面,给出如下结论。
研究表明,基于突变spike蛋白设计的疫苗所产生的中和抗体对突变株的中和效果显著优于原始毒株,而基于原始spike的疫苗产生的中和抗体中和原始毒株的效果显著优于突变株,显示了开发针对Omicron变异株特异性疫苗的必要性。
目前,该文作者团队也正在全力开发针对Omicron突变株的特异性疫苗,用于预防Omicron的感染和传播。并表示,在新型疫苗开发出来之前,接种加强针可有效降低 Omicron 感染,这一点,与欧洲统计的地区接种率和感染率之间的结论相同。
全世界对抗 Omicron 的数据显示,2022年1月底新增确诊病例为2300万例,而在那之前,每周500万例就是顶峰了,其传播速度远超想象。
最新资讯显示,目前针对新冠病毒原始株设计的疫苗并不能有效防止Omicron感染,但似乎能降低住院率或死亡率。两剂mRNA疫苗提供的保护力在第二针打完的几个月后降到了40%以下,但第三针“加强针”貌似能扳回一城。一篇报告发现,第三针打完两周后预防感染的保护力为60%-70%,对重症的保护效果似乎很强(企鹅号,2022)。
专家们(或许是免疫学家)认为,几次疫情席卷全球,强化了人体内对抗病毒的 B细胞 和 T细胞,特别是两种免疫细胞针对病毒的记忆能力。
病原体一进入机体,免疫系统就会开始运作。但等到能靶向病毒和细菌的特异性细胞加入战斗还要好几天的时间。这类B细胞和T细胞能清除感染,结束战斗后,它们还能记住入侵者
B细胞是“第一道防线”,华盛顿大学医学院免疫学家Ali Ellebedy说。
首先,关于 B细胞。首次暴露于一种病原体时,被激活的B细胞会快速分裂并分化成能产生抗体(一种蛋白)的浆细胞。抗体能发现可疑的入侵者,将其一网打尽,一些抗体也许还能与病原体的某部分结合,直接切断病原体感染细胞的可能。这些抗体就是我们说的“中和性”抗体。“只有中和抗体才能给你消除性免疫”美国拉霍亚过敏及免疫学研究所免疫学家Shane Crotty说。这也是为何研究人员通常以中和抗体水平作为衡量免疫保护水平的指标。
感染新型病毒,会使得 B细胞 下降,但是,如果有方式创造一个 “B细胞训练营”,疫苗就起作用了。
依据华盛顿大学 Ellebedy 的解释:在一个月左右的时间内,能产生这些超级结合体的细胞就变成了血液中循环的记忆B细胞(见“B细胞记忆”)。它们不会产生抗体,但如果遇到了病毒或病毒蛋白,就能快速分裂,变成能产生抗体的浆细胞。剩下的就成了主要在骨髓中驻留并能少量但稳定产生高质量抗体的长寿命浆细胞。
“那些细胞基本上会伴随我们终生。”Ellebedy说。
宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院免疫学家 Wherry 的研究中,研究对象打完疫苗6个月后,记忆B细胞数量增加了,这些记忆B细胞不仅能对原始新冠毒株产生应答,还能对其他三个需关注变异株产生应答。
其次,看看 T细胞的角色。感染冠状病毒(比如引起普通感冒的感染)留下的T细胞也能识别新冠病毒。这些细胞或能对抗新冠感染,甚至能完全阻断感染。
病毒逃逸对于对T细胞无效。因为每个人体内的T细胞识别的是病毒的不同部位。所以,病毒可以通过变异逃脱这个人的T细胞应答,但却无法逃脱另一个人的T细胞应答。“逃逸的概念在人群水平上是毫无意义的。”Crotty说。
多项研究发现,虽然Omicron突变缠身,但打过疫苗或感染过新冠病毒的人对Omicron的T细胞应答和对Delta的是一样的:T细胞应答或许还能引发“解耦”(decoupling)现象。这解释了既往感染或疫苗达到了更高免疫水平的地区,Omicron确诊病例的增长速度很快,但住院和死亡人数的增长却相对缓慢。
完美的疫苗不仅能调动长期持续的免疫应答,面对病毒的变异和演化还能产生广泛的保护力。目前疫苗对于 Omicron 似乎有些失效,另一个突破点是生发中心。
Ellebedy说:“间接来说,疫苗免疫在整体上是否成功取决于生发中心有多厉害。”
在生发中心,B细胞训练不仅能提高抗体与原始靶标的结合能力,还能增加它们识别的结合位点的数量,提高它们发现变异株的概率,也是间接降低新病毒的逃逸概率。
结果显示,打过mRNA疫苗加强针的人的血液能有效对抗Omicron。他们对Omicron的中和能力仅比对原始毒株的中和能力低了4到6倍。
Wherry 提出,加强针或有强化生发中心的可能,但尚不清楚加强针的保护效力能维持多久。不过,多数学者还是处于相对乐观的状态。
“眼下,所有人和他们的母亲都在研究新冠病毒。”佩雷尔曼医学院免疫学家Scott Hensley说。这种关注程度让免疫学家剖析人体免疫应答的能力得到了极大提升。由此得到的各种发现或许能帮助他们设计出一款能提供长效、广泛保护的疫苗。
参考文献
[1] 腾讯号-Wiley威立(2022),MedComm | 全面介绍Omicron变异新冠病毒的特征与预防策略,腾讯网,2022.
[2] 腾讯和-Natureportfolio(2022),《自然》:从Omicron洞悉人体免疫,一些新认知和意外发现,腾讯网,2022.