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“德爾塔”緣何成為傳染性最強新冠病毒變體?劍橋病毒學家古普塔揭祕

每日經濟新聞 2021-07-06 09:16:33

每經記者 李孟林    每經編輯 高涵    

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“德爾塔”(Delta)新冠肺炎變異毒株拉響了全球疫情的新警報。7月2日,世界衞生組織總幹事譚德塞表示,德爾塔變異株正在很多國家成為主要流行毒株,該變異株已在至少98個國家和地區出現,且在繼續變異和進化。7月1日,世界衞生組織歐洲區域主任Hans Kluge警告稱,到8月份,德爾塔變異毒株將成為歐洲區域傳播的主要毒株。

近日,由劍橋大學古普塔實驗室聯合印度醫學界的一項大型研究指出,德爾塔變異株之所以能夠迅速傳播,不僅是因為其本身傳染性更強,同時它還具有更顯著的疫苗抵抗特性,即產生了“免疫逃逸”。

“(最早在印度發現的)德爾塔毒株的N端結構域出現了和(最早在英國發現的)阿爾法毒株類似的突變,可能是其免疫逃逸能力的來源。” 上述研究的主要作者之一,劍橋大學臨牀微生物學教授拉温德拉•古普塔(Ravindra Gupta)在接受《每日經濟新聞》記者採訪時説道。

古普塔團隊進行的體外實驗顯示,與野生型毒株相比,新冠康復者體內的中和血清對德爾塔毒株的中和能力下降了5.7倍,而輝瑞疫苗和阿斯利康疫苗誘導的中和血清對德爾塔毒株的中和能力分別下降了8.4倍和9倍。

古普塔強調,德爾塔毒株可以感染已打完疫苗的人,且可以再從他們身上傳染給其他人,“這是研究成果中最重要的信息。我們必須十分嚴肅地對待德爾塔毒株。”

作為英國政府的新冠疫情專家組“新型與新興呼吸道病毒威脅諮詢小組”的成員,他對《每日經濟新聞》記者表示,接下來將繼續探索德爾塔強傳染性和免疫逃逸能力的病毒學機制。對於目前全球關注的“德爾塔+”(Delta Plus)毒株,他表示應當密切監測,但無需過度擔憂。

 

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強傳染性的潛在成因

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圖片來源:視覺中國

新冠變異毒株德爾塔(B.1.617.2)首次於2020年10月在印度馬哈拉施特拉邦發現,是世界衞生組織劃定的四個“受關注變體”之一。另三個分別為:首次發現於英國的阿爾法(B.1.1.7),首次發現於南非的貝塔(B.1.351)以及首次發現於巴西的伽馬(P.1)。

由於德爾塔的傳播能力顯著增強,世界衞生組織警告稱,德爾塔正在成為全球主要流行的新冠變異毒株。

當前,德爾塔毒株已經導致多個國家和地區疫情反彈,即便疫苗接種速度領先的區域也未能避免。英國已經近一半人口完成疫苗接種,但自6月以來該國日新增病例不斷攀升,政府不得不將完全解封的日期延後至7月19日。目前,英國99%的新增病例都是感染了德爾塔毒株,幾乎完全取代了此前流行的阿爾法。

以色列一直是全球疫苗接種的“優等生”,已有57%的人口完成疫苗接種,加上約10%的自然感染率,以色列已經接近“羣體免疫”的標準。自4月以來,該國的日新增病例維持在低位,政府取消了大部分的社會限制措施。然而在德爾塔毒株的攻勢之下,以色列的日新增病例在6月21日達到123例,兩個多月來首次破百。第二天,總理貝內特宣佈疫情在以色列“重新暴發”。

以色列官方6月27日表示,新增感染者約90%可能是由德爾塔引起的,其中一半為尚未接種疫苗的青少年。但尤為值得擔心的是,在被感染的成年人中,有一半已經完成了兩針輝瑞疫苗的接種。

兩國的疫情發展形勢,顯示出德爾塔毒株不僅傳播能力強,而且還能突破疫苗的保護屏障。古普塔實驗室的研究通過對印度今年春季疫情高峯時的流行病學分析和體外實驗獲得的數據,證實了德爾塔毒株的這兩個特點。該論文以尚未經過同行評議的預印本形式,於6月28日上傳至生物學論文預印本網站bioRxiv。

研究分析了100名已經接種完疫苗但又感染了新冠病毒(即突破性感染)的印度醫務人員,發現德爾塔毒株佔據了感染病例的大多數,而且相較其他毒株而言,感染德爾塔後的病毒載量更高,在醫務人員中間的傳播力更強。

為了驗證德爾塔毒株的感染能力更強,研究人員在實驗室中模擬上呼吸道環境進行病毒感染實驗,發現德爾塔毒株的刺突蛋白能夠更加有效地感染呼吸道細胞,展現出更強的複製能力。

新冠病毒表面的刺突蛋白形如王冠,正是冠狀病毒這一名稱的來源,它在病毒感染人體的過程中發揮重要作用。科學研究表明,刺突蛋白能與人體細胞表面上的蛋白質受體ACE2相結合,隨後兩者被切割,病毒的基因物質得以進入宿主細胞進行復制和傳播。

古普塔實驗室在研究中發現,德爾塔毒株的高傳染性可能與其表面被切割的刺突蛋白數量更多相關。“我們下一步的研究重點是德爾塔毒株傳染性與被切割的刺突蛋白的因果關係,以及N端結構域(NTD)在其中扮演的角色。” 古普塔向《每日經濟新聞》記者透露道。

 

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專家:不必過度擔憂“德爾塔+”

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圖片來源:視覺中國

據瞭解,新冠病毒的刺突蛋白被切割後會形成S1和S2兩個亞基。S1亞基由受體結合區(RBD)和N端結構域構成。其中,受體結合區是識別宿主細胞受體的關鍵區域,因此是大部分新冠疫苗和藥物設定的中和靶標。

N端結構域得到的科研關注相對稀少。3月份發佈於《細胞》雜誌的一篇論文指出,部分新冠康復者體內的抗體通過與N端結構域結合也可以阻斷新冠病毒的感染,但是阿爾法、伽馬等新冠變異毒株在N端結構域上經常出現突變,顯示出對相應抗體的逃逸潛力。

古普塔告訴《每日經濟新聞》記者,德爾塔的N端結構域出現了和阿爾法類似的突變,可能是其免疫逃逸能力的來源。

古普塔團隊進行的體外實驗顯示,與野生型毒株相比,新冠康復者體內的中和血清對德爾塔毒株的中和能力下降了5.7倍,而輝瑞疫苗和阿斯利康疫苗誘導的中和血清對德爾塔毒株的中和能力分別下降了8.4倍和9倍。

古普塔告訴《每日經濟新聞》記者,德爾塔毒株可以感染已打完疫苗的人,且可以再從他們身上傳染給其他人。古普塔強調,即便在疫苗接種大範圍覆蓋的情況下,仍然需要採取戴口罩等防範措施,特別是在醫院環境下,由於德爾塔毒株具有突破性感染能力,而許多病人的身體狀況脆弱,感染新冠後出現重症和死亡的風險很高。

好消息是,突破性感染的醫務人員中出現嚴重症狀的情況十分罕見,印證了疫苗對重症和死亡依然有非常好的保護效果。世界衞生組織首席科學家斯瓦米內森日前表示,所有獲世衞緊急使用授權的疫苗都可以防止因感染德爾塔毒株而導致的嚴重疾病、住院和死亡。

以色列和英國的數據也顯示,雖然近期日新增病例顯著上升,但是入院和死亡人數的曲線保持在平穩狀態。作為對比,俄羅斯和印度尼西亞兩國的新增病例也有超過90%感染的是德爾塔毒株,但兩國疫苗接種率低,完成第一劑疫苗接種的人口比例分別為15%和11%。兩國的新增死亡曲線形成了和新增病例曲線近乎平行的陡增走勢。

拉響全球疫情新警報的德爾塔毒株仍在繼續變異和進化,上月出現的“德爾塔+”引發了新一輪的廣泛關注。英國公共衞生部門6月11日首次報告了該變體,印度衞生部於6月23日將“德爾塔+”列為“受關注變體”,認為其存在傳染性強、與肺部細胞受體結合得更好、對抗體的反應減弱等可能性。

據報道,該變體比德爾塔多了一處名為K417N的突變,K417N突也存在於貝塔毒株中。據稱這種變體具有免疫逃逸特性。

針對“德爾塔+”,古普塔則表示不必過於擔心。“目前來看,‘德爾塔+’是德爾塔的一種温和變異,並沒有顯示出更強的傳染性。印度方面也説還沒有證據顯示德爾塔+比其他變體更糟糕。所以我們應該繼續密切關注它,但沒有必要過度反應。”

世界衞生組織新冠應對措施技術方面的負責人瑪麗亞·範-克爾科夫7月2日表示,目前專家正在對德爾塔毒株的“亞系”進行追蹤,並敦促各國擴大其基因組測序工作。

範-克爾科夫預測説,目前世界衞生組織關注的四種變體都將繼續演化,未來會有更多的突變,出現新的值得關注的變體,“病毒的本質就是演變。”

專訪人物簡介:

由古普塔領導的劍橋古普塔實驗室長期從事HIV病毒的研究。2017年,古普塔團隊通過造血幹細胞移植治療一名倫敦的艾滋病患者,創造了全球第二例成功治癒的艾滋病病例。古普塔因此被《時代》雜誌評為“2020年一百位最具影響力的人”之一。

HIV病毒和新冠病毒同屬核糖核酸(RNA)病毒。自新冠疫情暴發以來,古普塔團隊利用自身的科研積累,投入到新冠病毒的研究中。2020年春季,古普塔實驗室參與研發了SAMBA II新冠快速檢測儀器。自2020年下半年開始,實驗室追蹤新冠變異毒株的演化,其去年12月關於阿爾法毒株的研究論文已經成為科學界的重要參考。

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拉温德拉·古普塔 圖片來源:非洲衞生研究院網站

記者:李孟林

編輯:高涵

視覺:蔡沛君

排版:高涵 馬原

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