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全球出现的三种COVID-19变体中,弗吉尼亚州目前发现其中两种

SARS-CoV-2棘突蛋白的突变产生了传染性更强的变体,有可能增加包括弗吉尼亚大学在内的COVID-19病例数

本文不表达译者的观点和立场,具体信息请参考原文

原作者:Abigail Challas

译者:Tianqi Miao

SARS-CoV-2——导致COVID-19的病毒——已经进化出了新的变种。到目前为止,世界各地已经发现了三种病毒变种——变种B.1.1.7、变种B.1.351和变种P.1。上个月在弗吉尼亚州发现了其中两种变种。2月18日,弗吉尼亚州卫生部报告了在弗吉尼亚州西北部地区的首例SARS-Cov-2变异株B.1.351病例。9天后,弗吉尼亚州西南部地区报告了第一例SARS-Cov-2变异株B.1.1.7病例。

这些由SARS-CoV-2基因编码突变引起的变体有可能延长COVID-19大流行的时间。据信,这些变体的传播性更强。最近的数据也显示目前的疫苗对某些变体的效果可能较弱,导致了加强预防措施的呼声。第一例B.1.1.7变体的病例于2月12日在学校确诊,但由于个人隐私问题,弗大没有公布确诊变体病例的确切数目。

Jack M. Gwaltney传染病教授Eric Houpt博士解释了病毒基因密码中这些突变的产生过程。

Houpt说:“病毒和人类一样,并不完美。当它复制时,它可能会在基因编码中引入错误,从而导致特定蛋白质的突变。当在一个社区里有大量的病毒感染病例时,大量的病毒会进行复制。这为变体的出现提供了一个完美的孵化器。”

Houpt解释说,基因组内的突变是自然发生的,并不是COVID-19所独有的。

Houpt说:“任何病毒、细菌或有机体都可能在复制过程中引入错误。这对生物学和病毒来说都不是什么新鲜事……这并不奇怪。”

生物学副教授Robert Cox在给本报的一封电子邮件中也强调了这一点。他指出,变异是早以预期的,尤其是在较大人口中。

Cox说:“新的病毒变异一直都在发生,会出现在任何病毒群体中。病毒的种群规模越大,即受感染的人类宿主数量越多,病毒复制时出现新突变的可能性就越大。”

全世界已经有超过1.22亿确诊的COVID-19病例。最近的许多病例可能是由新的COVID-19变异引起的。

Cox进一步指出,基因突变有两种方式可以影响适应性——一种生物体将其遗传物质传递给后代的能力。有些突变可能对病毒的适应性没有影响,而有些则是有害的。

Cox说:“许多突变对病毒几乎没有或根本没有影响——它们是选择性中性的。其他的突变可能会改变病毒,从而影响其适应性。在大多数情况下,这些突变可能会破坏病毒的功能,降低其适应性。这些突变通常会通过自然选择从病毒群中被消除,所以我们通常甚至不会注意到它们。”

Cox继续说,一些特定数量的突变对病毒有利并增强病毒的适应性,使其在感染人群中传播得更快。这些突变出现于流行的SARS-CoV-2变异株B.1.1.7、B.1.351和P.1。具体来说,这些突变改变了病毒的棘突蛋白,使得变异株比原始株更容易附着和感染宿主细胞。

Cox说:“这些突变的频率应该会增加,因为它们会让含有新突变的病毒更快速地自我复制。”

虽然棘突蛋白的突变使变异更易传播,但一些证据也表明这些变异增加了SARS-CoV-2严重感染的风险。

美国疾病预防控制中心(CDC, Centers for Disease Control and Prevention)目前报告了6600多例COVID-19变异感染病例,但可能还有更多未被发现的病例。

Houpt说:“我们对这些变种的了解其实只是皮毛而已。”

他补充说,我们很难确定由COVID-19变异引起的感染数量,因为这需要用专门的设备和测试对病毒进行彻底的测序。常规的COVID-19检测仅仅是寻找病毒的存在,并没有对其基因组进行深入的测序。

Houpt说:“目前我们还未知全貌。”

此外,COVID-19变体的存在引起了人们对疫苗对抗新变体的有效性的一些关注。最近的一项研究发现,辉瑞制药(Pfizer BioNTech)和莫德纳(Moderna)疫苗对B.1.1.7变异株和最初的SARS-CoV-2株产生了类似的抗体反应。然而,研究发现,这两种疫苗对B.1.351变种的效果都较差。莫德纳疫苗在产生中和抗体方面的效果降低了12.4倍,而辉瑞疫苗的效果降低了10.4倍。

Houpt强调,尽管疫苗对B.1.351变种的效果较差,但疫苗应能在很大程度上预防严重感染。严重感染往往会导致住院治疗。

新变种的出现也促使人们重新评估达成群体免疫的速度。在3月5日的弗吉尼亚大学卫生部媒体简报会上,医院流行病学主任Costi Sifri解释说,群体免疫可能需要80%以上的个体对COVID-19具有免疫力。在新变种出现之前,早先的估计预测,60%到70%的个体需要对COVID-19免疫才能获得群体免疫。

Sifri说:“这个数字到底是多少还不清楚,但应该由疫苗接种而产生免疫力的人和由感染而产生免疫力的人组成。”

为了帮助减缓病毒的传播,特别是在社区出现新变种的情况下,学校目前将室内集会限制为6人,室外集会限制为10人。学校还要求学生每周参加COVID-19唾液测试。此外,餐厅的室内用餐仅限于四个人一组。

Sifri强调了继续戴口罩和保持社交距离的重要性,以减缓病毒的传播,特别是当新变种出现以及全州范围内放松COVID-19相关限制。

Sifri说:“如果我们能共同努力做到这一点,我认为春季和夏季的情况可能会与现在大不相同。”

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