新冠变异|剑桥微生物学教授:未来需更复杂、定期调整的疫苗
2021/01/16 08:19  澎湃新闻  

  自去年年底英国发现变异的新冠病毒以来,多个国家和地区陆续报告了英国发现的变异病毒感染病例,一些国家还发现了不同版本的变异病毒。世界卫生组织欧洲区域办事处主任克卢格日前指出,进入2021年后,虽然世界拥有了疫苗等应对新冠疫情的新工具,但同时也面临病毒变异等新挑战。

  去年3月,在疫情还未完全蔓延至全球之时,英国剑桥大学治疗免疫学和传染病研究所临床微生物学教授 拉温德拉·古普塔(Ravindra Gupta)接受澎湃新闻专访时就曾指出,需要格外注意的是,随着时间的推移新冠病毒在人类体内会产生什么样的突变,“如果病毒正在适应人类,也许随着时间的推移,它的危险程度会发生变化。”

  一年之后,古普塔的提醒果然成为人类目前面临的一大难题。1月13日,澎湃新闻再次采访了古普塔,以期与其就新冠病毒、疫苗与人类在未来的关系进行一次再探讨。

  古普塔是英国惠康基金会(Wellcome Trust)临床科学高级研究员,也是古普塔实验室的负责人,多年来一直从事艾滋病毒研究工作。2017年,古普塔的团队通过造血干细胞移植治疗了一名伦敦的艾滋病患者,该患者在停用相关抗病毒药物后病情持续缓解,成为全球第二例成功治愈的艾滋病病例。古普塔也因此获评《时代》杂志2020年一百位最具影响力的人之一。

  成功治愈“伦敦病人”并非是古普塔做出的唯一成就。尽管艾滋病毒(HIV)和新冠病毒一样也属于RNA病毒,但艾滋病毒属于RNA病毒中突变率更高的逆转录病毒。因此,艾滋病毒研究团队凭借自身技术优势,可更早监测到新冠病毒发生的变异。

  去年6月,古普塔团队在一名感染了新冠病毒的癌症患者体内发现了一种突变,而这就是后来在英国首次被发现的新冠病毒变异毒株B.1.1.7所含有的其中一种突变。

  经过一段时间的研究,去年12月11日,古普塔将其研究结果发布在预印本网站medRxiv上,该论文后来成为各国研究人员试图了解B.1.1.7的重要参考。

  目前,古普塔及其团队仍在就新冠变异病毒及疫苗对其有效性进行进一步的研究。古普塔告诉澎湃新闻,关于新冠变异病毒的信息正在慢慢披露,未来两到四周,专家团队将会对英国疫情有更全面的了解,“不管疫苗是否仍对变异后的新冠病毒有效,不可否认的是,未来我们将需要更‘复杂’的疫苗,或许还需要定期对疫苗进行‘调整’。”

  新冠疫苗的更新速度可否跑过病毒变异的速度?这是让包括古普塔在内的科学家们仍然忐忑的问题。

  变异病毒如何出现?

  其实从科学角度来说,病毒发生变异并不奇怪。世卫组织在2020年12月31日发布的通报显示,自新冠病毒出现以来,主要有四种变体(variants)。

  世界卫生组织指出,2020年1月底至2月初,新冠病毒出现D614G突变(mutations),到2020年6月,该变体已成为全球范围内主要传播的新冠病毒类型;2020年8月至9月,丹麦发现一种与水貂相关的新冠病毒变体,被丹麦相关部门命名为“Cluster 5”;2020年12月14日,英国向世卫组织报告了一种被命名为VOC 202012/01(也叫B.1.1.7)的新冠病毒变体;4天之后的12月18日,南非检测到一种新冠病毒变体,出现了N501Y突变,南非将其命名为501Y.V2变体。

  在英国和南非发现的变异病毒被认为可能与当地激增的确诊病例相关,从而引起了人们的警惕。而实际上早在去年6月,古普塔团队就发现了相关的端倪。

  一名癌症病人当时感染新冠病毒后入院,该病人此前因淋巴癌复发而接受过利妥昔单抗治疗,这种药会耗尽病人体内产生抗体的B细胞,使其很难对抗新冠病毒的感染。

  虽然研究过艾滋病毒抗药性问题的古普塔试图治疗这名患者,但该患者确诊101天后还是死亡了。

  古普塔告诉澎湃新闻,在研究这名患者的新冠病毒基因组序列时,他发现新冠病毒获得了一些突变,可能使它逃脱免疫,其中一种就是69-70del基因缺失,这导致了刺突蛋白(S蛋白)中两个氨基酸的缺失。古普塔还在实验中发现,一旦经过工程改造,携带这种缺失刺突蛋白的新冠病毒具有两倍于此前的感染力。

  资料显示,刺突蛋白极易发生突变,它是病毒感染宿主的首要关键蛋白。在B.1.1.7新冠病毒变异毒株中,病毒蛋白共有17个位点发生了变化,其中8个发生在重要的刺突蛋白中,而上述位点变化就是最关键的三个之一。

  另一种N501Y突变也存在于南非发现的新冠病毒变体501Y.V2中。目前,古普塔及其团队正在对携带和缺失N501Y突变的病毒进行类似的实验。

  由于基因序列显示的B.1.1.7积累了大量突变,故科学家们认为,B.1.1.7可能产生在一名新冠病毒慢性感染患者体内,因而新冠病毒经历了漫长的进化过程,并在感染的后期才对外传播了该毒株。

  古普塔表示,免疫系统脆弱的人群可能会给新冠病毒累积变异的机会,“鉴于他们清除病毒的速度不如正常人快,所以通常会使得感染持续一周左右。假使免疫系统无法正常工作,那一个人感染新冠病毒的时间就会更长,体内的新冠病毒会产生更多的突变。” 古普塔指出,突变的病毒可继续对抗无法正常工作的免疫系统,故突变病毒会在这些人体内持续很长一段时间,并在这段时间内再去感染其他人。这就是问题所在。

  古普塔还告诉澎湃新闻,除69-70del和N501Y突变之外,科学家对发生在重要的刺突蛋白中的其余突变还在研究中,“其他突变并不是不重要,只是重要性仍未知。”

  疫苗可否跑过病毒?

  新冠病毒变异使人最感到不安的一点在于,我们目前接种的疫苗是否仍然对变异后的新冠病毒有效?

  截至目前为止,暂时没有数据证明上述突变将对已投入使用的疫苗的有效性产生任何影响。

  2021年1月8日,美国辉瑞公司和德国BioNTech公司宣布,他们的新冠病毒疫苗对英国和南非发现的变异毒株中的一种突变有效。研究人员从在临床试验期间接种过疫苗的志愿者身上采集了血液样本,发现该款疫苗有效地中和了带有N501Y突变的病毒,而N501Y被普遍认为是上述两种变异病毒具有更高传染性的关键因素。

  虽然该研究结果尚未得到同行评议,但多国媒体已因此纷纷报道“辉瑞疫苗对变异病毒有效”。当天,古普塔也在其个人推特上发文称,请同行们看过文章再对该新闻进行评论,他表示自己在一些媒体报道中看到了完全错误的解释。“倘若不确定你讲的是否正确,那么请撤回你们的评论。”

  古普塔向澎湃新闻表示,他感到如此愤怒的原因是目前研究人员仅对8个重要突变的其中一种进行了研究,而疫苗对其它突变的效果暂未进行过检测,故无法得出疫苗与突变病毒关系的最终结论。“请再等一等,还会有更好的数据出炉。” 古普塔称。

  对N501Y突变进行研究的专家也表示,有必要进行“持续监测”,因为新冠病毒仍然在不断变异,在未来出现的某种突变或使新冠病毒对疫苗产生耐药性。

  然而研究人员对疫苗仍然抱有信心。伦敦大学学院计算遗传学家露西·范多普(Lucy Van Dorp)说,假使随着时间的推移,新冠病毒确实发生了显著突变,那么研究人员就可以更新疫苗。她指出,辉瑞和莫德纳生产的mRNA疫苗“非常适合更新。”

  据了解,辉瑞和美国莫德纳疫苗均使用mRNA技术,两者将小部分的病毒基因码注入人体,以训练免疫系统对抗感染,故在必要情况下,两者可快速调整以应对新的病毒突变。

  德国BioNTech公司首席执行官在去年12月曾表示,若有必要,该公司只需要约6周时间就可以重组该款疫苗,以抵御新的毒株。不过,经过调整的疫苗需要多久时间才可获批并得以推广暂不可知。

  美国国家科学院院士、哈佛大学公共卫生学院教授巴里·布鲁姆(Barry Bloom)曾在一次网络会议上表示,尽管这个问题还没有被正式讨论过,但是无疑应该由美国食品与药品监督管理局(FDA)来决定。他以流感病毒疫苗为例解释称,“FDA对此的处理方式是,假使所有的生产程序都与先前批准的疫苗的生产程序相同,那么只要有最少的安全数据表明疫苗的新构造在体外实验中同样安全,而在动物实验中也具有相当的安全性,它就可以简单地添加到流感新疫苗的列表中,而无需经过大量的人体随机对照试验”。

  “因此,我预计,在这种情况下若有一种新冠疫苗受到变异毒株的影响很小,那么只要疫苗研发公司做(与更新流感疫苗)同样的事情,该疫苗就很容易迅速获得批准并投放市场。” 布鲁姆表示。

  要为可能的重大变异提前做准备

  古普塔向澎湃新闻表示,自己上班的地方离家里只有5到10分钟的步行路程,而他几乎每天工作。古普塔还有三个孩子,周末要花时间陪伴他们,因此通常很忙。若有时间,他就会在周末插缝工作。很长一段时间,他都没有休假,甚至在整个2020年圣诞节期间他也没有停止工作。

  2020年,忙于工作的古普塔及其团队研发出了快速PCR检测和快速抗体检测。2021年,他们继续致力于研究新冠病毒在个体和宿主中的进化,以及对在英国发现的变异病毒及全球范围内更多的变异病毒进行进一步的研究。

  为了节省时间,并更快地得到样本,古普塔团队并未跟疫苗研发公司进行合作,而是直接从接种了疫苗的人体内提取样本,以进行疫苗有效性和变异病毒的研究。

  古普塔表示,在去年接受澎湃新闻采访时他提到,尽管世界需要新冠疫苗,但是他没想到眼下会出现那么多新冠变异病毒。

  未来,科学家们将需要对更多的新冠变异病毒进行研究,从而为正在发生的新冠病毒变异或未来可能会发生的重大变异提前做好应对准备。

  “我们需要寻找到更多的变异病毒,他们有很多不同之处,也有相同之处,我们正在努力工作,以尽快得到结果,跟上病毒变异的步伐。” 古普塔坦言。

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责编:刘雨菲

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