病毒變異影響疫苗研發?專家:目前看風險較小
2020年04月18日09:04

  文章來源:中國科學報微信公號

  新冠病毒仍在全球肆虐,目前全球確診病例超過210萬,死亡人數超14萬。中國工程院院士鍾南山曾表示,疫苗是解決新冠肺炎的根本。

  然而,人們在期待疫苗及藥物早日出現的同時,新冠病毒也可能正在發生變異,以適應不同人群的免疫系統抵抗力。

  新冠病毒變異是否會影響疫苗及藥物研發的速度?冠狀病毒變異規律是什麼樣的?為此,《中國科學報》專訪了武漢大學病毒學國家重點實驗室主任藍柯。

  清楚病毒傳播鏈條才能控製傳染源

  《中國科學報》:最近關注到英國劍橋大學的研究人員發表了SARS-CoV-2變種和傳播路徑的研究論文,認為新冠病毒目前出現了三類變種,並把每個變種和具體國家聯繫在了一起。您如何看待這篇論文的觀點?

  藍柯:我們在解讀一篇科學論文時需要去看原著,尤其要注意原文使用的方法學,進行科學的判斷。

  首先,該文分析的樣本量只有160份病毒序列,相對於新冠病毒感染的200萬人而言,樣本量太小,尚不能代表病毒的全部進化規律。

  其次,該文採用基於基因序列分析的生物信息學方法,而病毒溯源還需要很多病毒學證據、流行病學證據,形成完整的鏈條,單純的計算分析並不能揭示全貌。

  因此,這種小樣本的ABC分型以及與國家的掛鉤是不夠準確的。

  尤其文中的A類只包括44份樣品,包括美國9份、中國大陸16份、澳州5份、韓國5份等。根據這44份樣品指示病毒的來源國家和地區證據並不充分。

  病毒是一種寄生生物,不能脫離宿主生存。因此,病毒溯源不能單純分析病毒序列,還要同宿主物種和樣本採集時間一起分析。

  這對急性感染的病毒溯源來說是很難的,因為病毒傳播過程中的很多關鍵證據隨著時間丟失了,最終形成的只是一種可能的推論。

  很多病毒暴發多年後,在自然界的跨物種傳播鏈仍然沒有搞清楚。

  目前認為,造成人類中大流行的烈性病毒,絕大多數來自於野生動物,例如蝙蝠和黑猩猩等,這些病毒一旦由於人類行為不當,跨種傳播到人身上,由於人體缺少相應的免疫力,很容易造成大範圍暴發流行。

  因此,病毒的溯源研究,更重要的是搞清楚哪些野生動物可能是它的天然宿主,哪些動物是中間宿主,是怎麼傳播到人的,呈現完整的病毒傳播鏈條,這樣才能控製傳染源,降低再次大暴發的風險。

  在全球化的今天,不管病毒從哪個國家暴發,都會威脅全球公共健康;人類是命運共同體,新冠病毒是人類共同的敵人,理應積極開展全球合作,最終戰勝這次疫情。

  適應人類的病毒的致病性更弱

  《中國科學報》:鍾南山院士提到,新冠病毒因基因突變,已非常適合人類體內。應該如何理解?

  藍柯:我的理解是,鍾院士所說的非常適合人類,是與SARS以及其他一些局限傳播的病毒相比較而言的。

  新冠病毒確實造成了全球範圍內的大流行,並且可以有效地入侵人體,利用人細胞的受體入胞並完成病毒感染生命週期。

  可以通過飛沫傳播,我們還發現在病人使用的廁所中存在相當數量的病毒,提示了飛沫傳播以外的糞口傳播等多種可能的傳播途徑,這說明新冠病毒確實成功地建立了人際傳播途徑並在人群中流行開來。

  但是一個非常適應人類的病毒往往表現為更弱的致病性,以達到與人類共存的關係,比如季節性暴發的人流感病毒。

  目前新冠病毒在全球範圍的死亡率不等,但仍高於季節性人流感病毒。因此,我們認為新冠病毒還沒有達到對人類的完全適應。

  冠狀病毒變異需要的時間更長

  《中國科學報》:冠狀病毒的變異規律是什麼樣的?

  藍柯:至於變異規律,我們需要注意,冠狀病毒是RNA病毒,突變較DNA病毒更快,但冠狀病毒與大家所熟悉的其他RNA病毒(如流感、登革熱等)不同,其基因組編碼一個外切核酸酶,在RNA複製轉錄過程中具有校正功能,導致冠狀病毒RNA突變速度比其他RNA病毒低5~10倍。

  根據這個理論推測,冠狀病毒的變異和分子進化需要較長的時間,如果我們能利用好這個時間窗口,儘早控製病毒的人際傳播,就可能擁有充足的時間阻斷病毒的變異。

  《中國科學報》:如果發生了變異,有無可能導致新冠肺炎流感化?

  藍柯:目前預測新冠是否會流感化為時尚早,但確實有的冠狀病毒可以在人群中造成流感化,比如人冠狀病毒OC43和HKU1,在每年冬季暴發。

  根據美國的統計,OC43的感染率約2.2%,其他幾個人冠狀病毒感染率在1%以下(如HCoV-NL63大約1.0%,HCoV-229E大約0.8%,HCoV-HKU1大約0.6%),其症狀都較輕或無症狀,以兒童感染為主,鮮少有死亡病例報導。

  目前,新冠病毒仍處於大流行階段,死亡率(各國各地區大約0.6%到3.5%不等)比SARS低,但比其他冠狀病毒高。

  季節性流感化通常需要病毒對宿主的長期適應,宿主建立一定的免疫力使病毒弱化,所以不能排除新冠流感化的可能。但流感化的病毒往往致病性和死亡率都會下降,也會相應地減輕防控的壓力。

  注意病毒的耐藥性突變問題

  《中國科學報》:病毒一旦發生變異,是否會對疫苗和藥物的研髮帶來挑戰?

  藍柯:包括冠狀病毒在內,RNA病毒變異的總體規律是隨機突變。

  通常來說,隨機突變通常發生在相對不重要的病毒基因上,子代病毒才容易被保留下來。

  如果突變發生在重要的病毒基因上(如S蛋白、RNA聚合酶或者其它與複製相關的關鍵病毒蛋白等),則會導致子代病毒生存力變弱,從而被生存力更強的野生型病毒所取代。

  再結合我上面提到,冠狀病毒的變異相對於其他RNA病毒會更慢一些,因此冠狀病毒的關鍵病毒基因的變異需要時間。

  疫苗和藥物的研發是針對病毒關鍵基因和抗原設計的,因此在目前這個階段,病毒變異對疫苗及藥物研髮帶來的風險較小。

  從長期看,病毒變異對抗病毒藥物的研發確實是很大的挑戰,但是我們武漢大學病毒學國家重點實驗室團隊在研究過程中發展了一種新的思路,自主研發了一系列靶向宿主蛋白的抗病毒候選藥物,這類藥物作用於病毒複製所必須依賴的宿主蛋白,不受病毒變異的影響,對野生型和突變型病毒同樣有效,可避免病毒的耐藥性突變問題,我認為是一種很有前景的研究策略。

  當然,在疫苗和靶向病毒藥物研發成功並大量使用之後,仍應持續觀察和長期研究病毒突變導致的免疫逃逸和耐藥性等問題。

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