就像好萊塢連續劇令人麻木的續集之後又開始續集製作一樣,Omicron它又回來了。
僅在變異的BA.2譜系在全球引起激增的幾周後,另外兩個Omicron分支正在全球興起。BA.4和BA.5是Omicron不斷增長的冠狀病毒亞型家族最新成員。這兩種病毒於4月被南非科學家首次發現,並與隨後南非病例的增加有關。全球幾十個國家都檢測到了這種病毒。
BA.4 和BA.5正在全球範圍內激增,因為它們的傳播速度比其他流通的變異株(主要是導致年初病例激增的BA.2)更快。但到目前為止,最新的Omicron變異株似乎比其「老表兄」造成的死亡和住院人數更少,這表明不斷增長的人群免疫力正在緩和COVID-19 疫情激增的直接後果。
6月23日,一篇發表在Nature雜誌上的文章探討了BA.4和BA.5變異株的增長對疫情意味着什麼。
BA.4 和BA.5是什麼?
與去年年底引發大多數國家Omicron疫情波的BA.1毒株相比,這兩種變體與BA.2更為相似。但是BA.4 和BA.5攜帶自己獨特的突變,包括病毒刺突蛋白中L452R和F486V的變化,這些變化可能會改變其與宿主細胞結合的能力,從而繞過某些免疫反應。
今年5月,medRxiv預印本平台上的一篇文章發現BA.4和BA.5與早期Omicron毒株有相同的起源。但美國新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的進化遺傳學家Bette Korber和William Fischer領導的一項未發表的分析表明,這些變異株可能是BA.2的分支 。
Korber和Fischer還發現許多在公共數據庫中被歸類為BA.2的基因組序列實際上是BA.4或BA.5。因此,研究人員可能低估了變異株的持續增長,以及它們攜帶的突變的多樣性。
為什麼這些變異株在全球範圍內呈上升趨勢?
變異株的傳播優勢可能來自加速感染的生物學變化,如允許病毒更快地感染更多的人。「但BA.4和BA.5的上升似乎源於它們感染對早期形式Omicron和其他變異株免疫的人的能力。」伯爾尼大學計算流行病學家Christian Althaus說道。
由於亞洲以外的大多數國家在控制SARS-CoV-2方面做得很少,BA.4 和BA.5疫情的上升(以及不可避免的下降)將幾乎完全由人口免疫力驅動。當保護措施停止時,病例會增加,只有當足夠多的人被感染時,病例才會減少。
根據BA.5疫情在瑞士的上升情況(瑞士的BA.4流行率較低),Althaus估計那裡大約有15%的人會被感染。但由於各國的COVID-19疫情波動歷史和疫苗接種率不同,各國現在可能有不同的免疫狀況。因此,BA.4和BA.5疫情波的大小因地而異。他說:「在一些國家可能是5%,在其他國家可能是30%。這完全取決於他們的免疫狀況。」
BA.4和BA.5將給社會帶來哪些影響?
BA.4和BA.5對各個國家和地區的影響並不相同。約翰內斯堡國家傳染病研究所的公共衛生專家Waasila Jassat表示,儘管南非感染人數很多,但在BA.4和BA.5流行期間,南非的住院和死亡人數僅小幅上升。
Jassat和同事在一項即將發表在medRxiv預印本上的研究中指出,與早前的Omicron疫情爆發相比,南非BA.4和BA.5流行導致的住院率變化不大,死亡率甚至更低。從住院與死亡人數來看,兩次Omicron爆發的嚴重程度都比Delta爆發更加溫和。
但是在南非以外的國家,BA.4和BA.5帶來了更加嚴重的後果。儘管葡萄牙的COVID-19疫苗和加強針的接種率很高,BA.4和BA.5爆髮帶來的死亡與住院水平與第一波Omicron疫情相似。
Althaus表示,這種差異可能是葡萄牙的人口結構導致的。「老齡人口越多,疾病的後果越嚴重。」Jassat則認為,國家的群體免疫也是影響因素之一。她表示,儘管只有1/2的成年南非居民接種了疫苗,且只有5%接種了加強針,但由於早期COVID-19爆發導致全國高感染率,居民已經形成了混合群體免疫防護牆,可為包括老年人在內的全國人口帶來保護。
疫苗對變異株的作用如何?
研究結果均表明,疫苗誘發的抗體對阻斷BA.4與BA.5的效果不如早期Omicron毒株(包括BA.1和BA.2)。研究人員表示,這可能會讓早期接種疫苗與加強針的人更容易受到多種Omicron感染。即便此前接種過疫苗和感染Omicron BA.1而具有混合免疫的人,也難以產生可使BA.4和BA.5失活的抗體。研究人員認為,這些現象是突變毒株L452R和F486V刺突蛋白突變導致的。
對這種現象的一種解釋是接種疫苗後感染BA.1可能觸發阻斷感染的中和抗體。這種抗體識別SARS-CoV-2的早期菌株(ancestral strain)的能力比Omicron變異株的能力更強。來自劍橋大學的病毒學家Ravindra Gupta認為:「感染BA.1的確誘導了中和免疫反應,但其作用範圍比預期要窄」,這使人們容易感染 BA.4 和 BA.5 等免疫逃逸變體。
接下來將發生什麼?
Omicron亞變異株的流行仍將持續,新的變異株將在免疫系統中找到更多漏洞。東京大學病毒學家Kei Sato說:「沒有人能保證BA.4/5就是最後的毒株,很有可能會出現新的Omicron變異株。」目前,研究人員已經鑒定出接種疫苗後可被抗體識別的刺突蛋白上多個位點,但在後續的Omicron毒株中可能發生突變。
另一種可能是在SARS-CoV-2家族樹分支中出現新的變種,且不同於以往的任意Omicron亞變異株。Gupta表示,多次感染Omicron可以建立對連續變異株的廣泛免疫,幫助免疫系統攻擊完全不同的SARS-CoV-2變異株。「病毒感染的門檻將會越來越高。」
越來越多的科學家認為,包括Omicron 和Alpha在內的突變株可能源自長達數月的慢性SARS-CoV-2感染,在此期間積累了一系列免疫逃逸和增強傳播的突變。然而,來自英國牛津大學的病毒專家Mahan Ghafari 表示,Omicron 及其分支毒株佔據主導地位的時間越長,從慢性感染中產生全新變體的可能性就越小。
突變毒株再次逃避免疫反應的能力將帶來新的擔憂。Sato研究團隊發現,BA.4和BA.5在倉鼠體內致命能力更強,在肺細胞的感染能力也更強。而Jassat主持的一項流行病學研究表明,COVID-19疫情波正在變得溫和,但Sato同樣警告說,這一趨勢不應認為是理所當然,病毒不一定變得溫和且不致命。
目前仍不清楚下一個變體將在什麼時候出現。BA.4和BA.5僅在BA.1和BA.2短短几個月後就開始在南非出現,而這一模式在英國和美國反覆重演。但是,Althaus預期隨着全球免疫加強針的普及、公眾免疫防護力的建立,SARS-CoV-2造成的COVID-19疫情將會減緩。
Althaus表示,SARS-CoV-2的一種未來趨勢可能是變得像其他4種季節性冠狀病毒一樣,病毒水平隨着季節變化而起伏,通常在冬季爆發,公眾每3年將感染一次。最大的問題是,SARS-CoV-2是否會變得越來越溫和,長期來看是否會逐漸消失。如果它繼續像現在這樣,那將是一個嚴重的公共衛生問題。
參考資料:
What Omicron』s BA.4 and BA.5 variants mean for the pandemic(來源:Nature)