新毒王诞生?新冠变异毒株奥密克戎到底有多毒?

新冠病毒又变异了……
新冠病毒变异可能已经算不上什么新闻了。自从去年新冠疫情爆发以来,被世界卫生组织正式命名的变种都快把希腊字母用光了——在英国发现的阿尔法变异毒株,在南非发现的贝塔变异毒株、在巴西发现的伽马变异毒株,在印度的德尔塔变异毒株等等。
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(新冠病毒是一种RNA病毒,很不稳定,极易突变,大多数突变没有临床意义,但某些关键点位的突变可以引起病毒传播性、致病性、致死性的急剧增加,导致疫情防范难度加大。世界卫生组织将次类突变毒株列为需要重点监测的毒株,并以希腊字母为其命名)
2021年11月25日,南非向世界卫生组织报告,在该国监测发现到了一种新型新冠病毒变种B.1.1.529。这种变异毒株在该国快速蔓延,成为了造成近期新增病例的主要毒株。
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(南非近期新增病例主要是由B.1.1.529变异毒株感染造成)
在南非向世界卫生组织报告该变异毒株的一天之后,世界卫生组织就发布了紧急声明,将B.1.1.529列为“需要关注的变异株”,并正式命名为“奥密克戎”(Omicron,Ο)。同时,英国、新加坡等多个国家随即也迅速采取了行动,纷纷宣布将南非和其周边几个领国列入旅行限制名单。
(奥密克戎让印度的官员都陷入了恐慌,要求政府赶紧禁止相关国家的航班)
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新的毒王?
奥密克戎为什么会让世界卫生组织如此重视?为什么会让英国、新加坡等本已对新冠疫情躺平的国家,突然挣扎坐起,迅速发布如此严格的措施?原因主要还是这个毒株的变异属实太过凶猛,让人不寒而栗。
现任“毒王”德尔塔病毒在印度引发了海啸一般的疫情,并波及到全世界。在德尔塔毒株的刺突糖蛋白中,发生突变的氨基酸残基数量为18个。这些突变使德尔塔株的R0指达到了5-9(基本传染数是流行病学中用以表示传染病传播能力的概念,通常用R0表示,指在没有外力介入,同时所有人都没有免疫力的情况下,一个感染到某种传染病的人,会把疾病传染给其他多少个人的平均数),原始新冠毒株的R0值仅在2-3.2之间。而在奥密克戎的刺突蛋白中,发生突变的氨基酸残基数量则高达43个,而且大量的突变发生在受体结合结构域。
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(意大利Bambino Gesù儿童医院发表了全球第一张奥密克戎变异株刺突蛋白的结构图,显示奥密克戎毒株的刺突蛋白上,有43个氨基酸残基发生了突变,是德尔塔毒株的2.4倍)
新冠病毒表面覆盖着一层突起的糖蛋白——刺突糖蛋白(spike glycoprotein,简称S蛋白),它能够帮助新冠病毒躲过人体的免疫监视系统,同时也是帮助病毒侵入人体的关键结构。在新冠病毒刺突糖蛋白的顶端有一个突出的环状结构,它被称为受体结合结构域(Receptor-binding domain,RBD),它能够和人体细胞上的ACE2 受体蛋白结合,从而侵入人体。新冠病毒S蛋白以三聚体形态存在,每一个单体中约有1300多个氨基酸,其中300多个氨基酸构成了受体结合区域。冠状病毒在每一次复制的过程中,基因都有可能发生突变,这些突变会引起氨基酸排列顺序的改变,最终引起刺突糖蛋白的结构发生一定程度的变化,从而改变其免疫逃避能力和入侵人体的能力。
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(新冠病毒糖刺突蛋白结构图,其S1亚基的顶端裸露部位被称为受体结合结构域,是结合并侵入人体细胞的关键结构。图源Structural image from Lorenzo Casalino, Univ. California, San Diego (Ref. 1); Graphic: Nik Spencer/Nature)
奥密克戎在刺突蛋白上发生的大量变异预示着它可能更容易逃避我们免疫系统的监管,疫苗的效果也可能大打折扣。南非Chris Hani Baragwanath医院的报道显示,近期新增的新冠患者出现了新的特征,65%的感染者是未接种疫苗者,而高达35%的感染者接种过新冠疫苗。
奥密克戎毒株能否取代德尔塔毒株成为新一代的超级毒王?是否会对全球疫情防控造成更大的困难?目前科学家尚不能得出准去的结论。由于该变异毒株突变位点太多,这些突变究竟会对其传播力、致病性造成多大的影响,科学家尚不清楚。但是从目前初步的观测数据来看,奥密克戎这种变异毒株在传播力上可能会超越现任“毒王”德尔塔。
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(初步的观测发现,奥密克戎的传播速度远远快于德尔塔、贝塔等先前的各类变异毒株)
对于南非等非洲国家来说,奥密克戎的出现,可能会造成一个巨大的灾难。
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(2015年,南非艾滋病感染者数量达到700万,占总人口的19.2%,每年新发感染38万)
全世界约70%的艾滋病患者都在撒哈拉以南的非洲。南非的艾滋病感染者数量高达700万,占总人口的19.2%,而邻国博茨瓦纳,艾滋病人口已经高达总人口的三分之一。艾滋病患者的免疫系统遭到了艾滋病毒的毁灭性打击,对各种病菌的抵抗力远远低于常人。这些艾滋病病人极易遭受到新冠病毒的攻击。加上非洲这些国家经济条件差、医疗卫生力量薄弱、疫苗接种率极低,可以预视,如果奥密克戎的传播力和致病性真的如预料般大幅度提升,那么非洲将成为一个比印度还要可怕的地狱。
作者丨张远超(主治医生)
审稿丨任寿安(山西医科大学第一医院呼吸科 主任医师 教授)
文章由腾讯“全民爱科学”团队推出
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