新冠重復感染難以避免,但沒那么可怕丨TECH TUESDAY

導讀 持續檢測、持續接種疫苗將是人們對抗新冠病毒的主要方法。文丨賀乾明編輯丨黃俊杰2022 年 9 月中旬,美國總統拜登宣布新冠大流行已經結...

持續檢測、持續接種疫苗將是人們對抗新冠病毒的主要方法。


文丨賀乾明

編輯丨黃俊杰


2022 年 9 月中旬,美國總統拜登宣布新冠大流行已經結束,“我們還有新冠問題,我們還需要做很多工作……但大流行已經結束了。” 說這話的時候,奧密克戎 BA.5 正在美國流行,但當地人大多已經感染過新冠病毒、打了疫苗,感染沒有讓住院人數急劇增加。


三個月不到,新的奧密克戎變種 BQ.1 在美國引發新的感染潮。因新冠感染住院的人增長近 30%。擔心醫療擠兌,白宮不等國會撥款,在 12 月中旬從其他項目調用資金,重新為民眾提供免費抗原檢測,鼓勵容易患重癥的人群在感染后盡快尋求治療。


根據哈佛大學、耶魯大學和斯坦福大學公共衛生學院的研究人員的估算 [1],截至 11 月,至少 94% 的美國人已經感染過新冠病毒,大半打過至少兩針疫苗。并且當地自 8 月起,就批準針對奧密克戎的疫苗加強針接種。


群體免疫沒有生效。有的美國人感染了奧密克戎 BA.5、打了奧密克戎疫苗加強針,在 3 個月后依然會感染奧密克戎 BQ.1、BQ.1.1 等新毒株。


類似的情況也在新加坡、日本、以色列等國家出現,新的變種引發新的感染潮。各地掀起重復感染的毒株有不同,比如新加坡正在流行的是 XBB。多國公共衛生部門開始提高警惕,通過抗原、下水道檢測(點擊查看《晚點 LatePost》此前報道)等方式,追蹤新變種引發的新冠重復感染。


美國今年夏季流行的變種是奧密克戎 BA.5,和廣州目前流行的變種同源。12 月 20 日,中國疾控中心病毒病所所長許文波在新聞發布會上說,近三個月以來,在 9 個省的病例中發現 BQ.1 及其分支,3 個省病例中發現 XBB,目前尚未有傳播優勢,但會逐漸增加。


樂觀的情況是,現在沒跡象表明帶來重復感染的新毒株毒性更強。經歷過感染高峰、實現與奧密克戎共存的國家,都沒有在今年冬季新疫情里出現嚴重的醫療擠兌和超額死亡。


重復感染:免疫系統還留著對抗早期毒株的 “印記”


感染一種奧密克戎毒株之后,一個人半年內幾乎不會再次感染同種毒株。但如果這個人遇到新毒株,保護周期可能會更短。


人被病毒感染時,身體的免疫系統會產生抗體去對抗它。勝利后,免疫系統就有了對抗病毒的記憶。等病毒再次入侵,免疫系統就會迅速做出反應,保護身體免受感染。


疫苗也是利用免疫系統,通過接種沒有毒性的病毒(滅活疫苗)或者病毒的遺傳物質(mRNA 疫苗),讓免疫系統 “認識” 病毒,在感染后及時制造抗體。


免疫系統抵抗病毒感染的有效程度,通常取決于免疫記憶削減多少和病毒發生了多大的變異。如果一個人感染水痘病毒,免疫系統就能形成牢固的記憶,一生都不會重復感染。


但新冠病毒(SARS-Cov-2)進化到奧密克戎之后,變異速度是早期新冠毒株的兩倍 [2]。免疫系統不再能防止再感染。


2021 年底,英國科學家分析了 30 萬名新冠感染者發現,奧密克戎流行前,感染新冠病毒后六個月,防止再感染的保護效力為 85%。而面對奧密克戎毒株,此前的感染,保護作用斷崖式下跌到 19%[3]。


北京大學生物醫學前沿創新中心副研究員曹云龍在 12 月初的一場講座中 [4] 分享了最新的研究數據:一個人接種兩針滅活疫苗、兩針 mRNA 疫苗、并感染 BA.5 毒株,一個月后他體內的抗體,很難有效抵擋被 XBB 或 BQ.1.1 新毒株感染(中和滴度很低)。如果計算免疫衰退,過兩、三個月抗體水平可能會削減二分之一或更多,這意味著抗感染能力會更弱。


接種兩針滅活疫苗、兩針 mRNA 疫苗、并感染 BA.5 一個月后抵抗不同毒株感染的能力。縱軸是抗體中和滴度,越往下意味著越不能抗感染,低于虛線代表基本沒有效果。來自曹云龍在 “呼吸界” 的講座。


曹云龍長期追蹤新冠病毒如何進化并逃避人體的免疫機制。今年 12 月,他被《自然》雜志評選為 2022 年十大科學人物之一。


他認為 “免疫印記” 是人體無法防止奧密克戎再感染的主要原因。人們接種的疫苗基于原始毒株制作,之后即便被奧密克戎感染過,主要產生的抗體也是針對原始毒株的。他在本月的演講中說,“遇到新毒株后,免疫系統還是在誘導之前(對原始毒株有效的)那些抗體,沒有辦法高效產生新的、針對新毒株的抗體。”


今年 6 月,他在《自然》雜志發布論文闡述了這一發現 [5],當時感染過奧密克戎 BA.1 的人已經開始被 BA.5 重復感染。而最新流行的 BQ.1.1、XBB 又比早期奧密克戎毒株產生了更顯著的變異。


“我們感染什么樣的毒株,打多少針疫苗,防(新毒株)感染效果都不理想,這是一個非常討厭的現實。” 曹云龍說所謂的群體免疫防感染效果幾乎不存在。“你感染過新冠之后,短時間內可能三個月、四個月之內不會再感染。對于一些免疫力差的人,他可能一年會感染 4 次以上,在歐美已經是司空見慣。”


接種現有疫苗或者感染奧密克戎建立的防感染能力有限,但免疫系統并不是完全失效。被新病毒感染后,免疫系統產生的抗體依然可以阻斷病毒復制,讓患者得重病的幾率減少超過 90%。


重復感染正在發生

但患者病情目前沒有加重


奧密克戎大流行至今僅一年,重復感染影響的研究相對有限,且有一些沖突。


2022 年 11 月,《自然-醫學》雜志刊發了華盛頓大學醫學院研究人員主導的一項研究 [6],他們分析了美國退伍軍人事務部收集的數據,對比了 44 萬名感染一次新冠和 40 萬名感染多次新冠的人隨后幾個月的健康狀況,發現無論是否接種疫苗,重復感染新冠的人死亡風險會增加一倍多,住院風險增加三倍多,重復感染新冠的人染上肺部、心臟、血液、腎臟疾病的風險大都會翻倍增加。


這項研究發布后引發了許多同行質疑。新加坡傳染病中心臨床主任蘇安·華素(Shawn Vasoo)認為這項研究關注的群體本身就是新冠高風險人群,結論可能不適用于整體。美國退伍軍人事務局為退伍老兵服務,研究的主要是老年男性患者,當中許多人有嚴重的健康問題。


新加坡衛生部門回復該國議員關于這項研究的問詢稱 [7],該論文對比的是感染多次新冠與感染一次新冠的人的健康情況,結論是 “生病兩次比生病一次更糟糕”,而不是 “第二次生病比第一次生病更糟糕”。


重復感染也會像第一次感染那樣有發燒、咳嗽或疼痛等癥狀,但輕癥是否會更輕、傳播速度如何變化等都還沒有充分的研究。根據新加坡衛生部初步的統計數據,重復感染的患者病情并沒有比此前的感染者更嚴重。


新加坡再感染患者中,每 10 萬人中有 232 人出現重癥(需要上呼吸機、重癥監護)。而此前新加坡首輪奧密克戎感染中,每 10 萬人有 282 例出現重癥。新加坡衛生部稱接種疫苗可以降低重癥風險,無論是首次感染還是重復感染。


類似的情況也在其他國家出現。病毒學家萊斯·阿布-拉達德(Laith Abu-Raddad)的團隊追蹤了卡塔爾 2021 年 5 月到 2022 年 6 月出現的 1300 多名奧密克戎再感染患者,沒有人因為二次感染再進 ICU 或死亡 [8]。


根據世界衛生組織最新的情況報告 [9],現在還沒有數據可以證明正在一些國家掀起再感染的 BQ.1.1 和 XBB 毒株引發的癥狀與 BA.5 等更早期的變種有差別。


新冠病毒不斷變異

但它也要面對 “免疫壓力”


新冠病毒的進化方式正在變化。疫情的前兩年半年,全球流行的新冠病毒毒株是一輪接一輪,一個毒株流行,然后被新變種替代:原始毒株 - 德爾塔 - 奧密克戎 BA.1 - BA.2 - BA.5。


奧密克戎 BA.5 之后再次發生了變化,不再像原來那樣全球只有一個或兩個具有進化優勢的突變株,而是同時出現了上百個新毒株。科學家們稱之為 “變異湯” 或 “變異群”,大量新毒株比 BA.5 更容易傳播。


沒有人能夠準確預測新冠病毒會如何進化,“新冠越變越弱” 的觀點也越來越被質疑。目前沒有研究表明 BQ.1.1、XBB 等新毒株比更早的 BA.5 致病性更弱。


但在持續的追蹤中,曹云龍和同行們也逐漸發現了一些新冠病毒進化的規律 [10]。他們分析了不同地區進化出的毒株,發現不同地區新毒株與人體細胞結合的刺突蛋白產生了一些相同的突變。他們把這種現象稱為新冠病毒的 “趨同進化”,被世界衛生組織寫入最新的情況報告中。


病毒的變異本身是隨機的,但能大范圍傳播的病毒毒株都必須避開人體免疫系統。隨著人們反復感染新冠病毒、接種疫苗,病毒遭遇變異時能有效避開免疫系統的 “位點” 越來越少——現在主要有 7 - 10 個有效的突變位點。


免疫系統會根據病毒上與人體結合的刺突蛋白等物質識別自己面對哪種毒株。


“病毒自然變異一般不會有這樣的趨同進化,” 曹云龍認為病毒也在面對 “免疫壓力”。出現這種現象代表人與新冠病毒三年對抗后,病毒可以逃開免疫系統的選擇已經少了很多。


新冠病毒變異的 “選擇” 變少之后,它也變得更容易預測。今年 7 月,曹云龍團隊根據現實世界中人們的免疫情況,建立模型預測 BA.2.75 和 BA.5 突變株可能進化的情況,其中兩種與 10 月、11 月出現的 BQ.1.1 和 CH.1.1 突變株高度相似,初步驗證了預測新冠的可能性。


這意味著研究人員更容易預測新冠病毒變異后的特征,提前準備藥物和疫苗。《自然》雜志評選曹云龍為 2022 年十大科學人物時稱,他的研究證明了人們 “有希望比新冠病毒的野生演化領先半步”。


研究人員正在根據新的研究成果,尋找對抗工具。曹云龍和團隊成員根據新冠病毒進化、免疫逃逸的情況,從 2003 年感染非典病毒,并接種三針新冠疫苗的康復者體重篩選出了兩個抗體,經過初步實驗證明,可以抵抗多種新冠變種,包括最新的 BQ.1.1、XBB 毒株。目前他們正在于科興合作,將其制作成可以用來短時間內預防感染的抗體藥物。但抗體藥物無法像疫苗那樣調動人的免疫系統,提供長期保護。


更有效的疫苗依然被視為對抗病毒的最終武器。


今年 1 月,美國國家過敏和傳染病研究所的科學家《新英格蘭醫學雜志》發文稱 [11],“新冠病毒不太可能被消滅,更不用說根除; 它很可能在周期性的暴發和流行中無限期地繼續傳播”。研究人員認為,將來可能也會出現數量不明、傳播性和致死性不明的冠狀病毒,就像過去 20 年出現過的非典、中東呼吸癥等那樣,人們 “迫切需要” 借助對抗新冠病毒的經驗加快研發通用冠狀病毒疫苗,幫人們建立更有力的保護屏障。


《自然》雜志旗下藥物相關的刊物今年 4 月統計 [12],全球有數十家非營利組織、政府機構和疫苗研發公司將通用的冠狀疫苗列為研究重點。曹云龍所在的團隊同樣也在致力于研發通用疫苗。


與新冠的對抗還在繼續


在有新的疫苗或藥物之前,持續檢測、持續接種疫苗將是人們對抗新冠病毒的主要方法。


在許多已經與新冠病毒共存的國家,公共衛生部門雖然停止了大范圍核酸檢測,但仍然在積極監測新冠病毒。下水道的廢水檢測正在成為主要手段。據加州大學默塞德分校研究人員匯總的數據,全球 200 多個國家中,現在有 70 個國家正式啟用或研究通過下水道監測新冠病毒流行狀況 [13]。


下水道檢測系統已經證明可以捕捉到新的變種流行趨勢。2021 年 11 月,紐約的下水道檢測系統率先捕捉到了奧密克戎 BA.1 毒株。幾天后,研究人員用傳統檢測手段在南非首次發現了相同的毒株。


疫苗接種將持續下去。美國疾控中心建議人們在感染新冠病毒 90 天后再接種疫苗,可以更有效地建立混合免疫屏障。許多國家早已開始號召民眾接種第四針疫苗,美國計劃推動民眾每年接種一次新冠疫苗。


新疫苗陸續投入使用。英國、美國、新加坡、中國香港等地陸續批準了針對奧密克戎毒株加強二價 mRNA 疫苗——一針疫苗中同時有原始毒株和奧密克戎新變種(BA.4/5)的遺傳信息。


一針奧密克戎加強針還不能阻擋不斷變異的毒株感染。華盛頓大學研究團隊的 9 月公布研究成果 [14],接種奧密克戎加強疫苗形成的抗體,最能識別的還是原始毒株,而不是奧密克戎。


持續接種疫苗不能有效防感染,但可以維持人體內抗體水平,在感染后抗重癥,減少醫療擠兌、減少死亡。


三年之后,新冠沒有消失的跡象,但它目前對社會運作的影響,確實逐漸變得 “可控” 了。


[1]哈佛、耶魯和斯坦福三所高校科學家的研究,暫未經過同行評審

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.11.19.22282525v3

[2]關于奧密克戎毒株進化速度的研究

https://www.science.org/content/article/omicron-rages-scientists-have-no-idea-what-comes-next

[3]關于奧密克戎毒株突破感染的研究

https://www.imperial.ac.uk/news/232698/omicron-largely-evades-immunity--past/

[4]曹云龍 12 月初在呼吸界的講座視頻

https://www.huxijie.com/lives/5550/introduction/?tpId=1540903873&redirecturl

[5]曹云龍關于免疫印記的研究

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04980-y

[6]《自然-醫學》發布新冠重復感染的對比研究

https://www.nature.com/articles/s41591-022-02051-3#Abs1

[7]新加坡衛生部門回復議員問詢

https://www.moh.gov.sg/news-highlights/details/covid-reinfection-severity

[8]關于卡塔爾新冠再感染研究的報道

https://www.nytimes.com/2022/06/11/well/live/covid-reinfection.html

[9]世界衛生組織最新的情況通報

https://www.who.int/publications/m/item/weekly-epidemiological-update-on-covid-19---14-december-2022

[10]曹云龍關于新冠病毒趨同進化的論文,即將發布在《自然》雜志

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.09.15.507787v3.full.pdf

[11]科學家呼吁研發通用疫苗的文章

https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/nejmp2118468

[12]《自然》關于通用疫苗研發情況的報道

https://www.nature.com/articles/d41573-022-00074-6

[13]全球用下水道檢測廢水的情況統計

https://www.arcgis.com/apps/dashboards/c778145ea5bb4daeb58d31afee389082

[14]華盛頓大學關于奧密克戎加強疫苗效果的研究

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.09.22.509040v1

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