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悉尼

《自然》深度报道:新冠疫情将走向何方?

2021-07-12 来源: cnBeta 原文链接 评论0条

历史的启示

关于新冠疫情将走向何方,人们很容易想到,关于其它冠状病毒的研究里可能藏着答案。然而与人类已知的冠状病毒相比,新冠病毒表现出了许多独特的特性。比如相比能引起感冒症状的四种普通冠状病毒,新冠病毒的毒性显然要高出许多;而相比SARS病毒和MERS病毒,新冠病毒的无症状传染特性也非常特别。因此,已有关于冠状病毒的知识,还不足以用来预测新冠疫情的走向。

如果将时光再往回追溯一段时间,1918年的流感大爆发可能是个更好的比较对象。与新冠一样,这是一种新出现的病毒,人体对其几乎没有免疫力。

在北半球,这场百年前的大流行在春季先引起了一波轻微的疫情,然后在秋季变成一场灾难。值得一提的是,这两波疫情分别在3月和9月爆发,并非传统的流感爆发时节。因此本文作者认为,对于新型病毒,季节等气候因素并非主要的传播驱动因素。

这意味着什么呢?作者们指出同样是一种新型病毒,新冠病毒并不一定会变成流感一样的季节性疾病(虽然也不能排除这种可能性)。在巴西、印度、南非等传统“热带地区”的疫情爆发,也为这一观点提供了佐证。无疑,这给疫苗的全年覆盖带来了挑战。

病毒的变异

通常来讲,呼吸道病毒的传播需要其感染上呼吸道,并在其中复制和脱落;而病毒的危害性则取决于其感染下呼吸道的能力。从演化的角度看,提高病毒传播能力、降低其毒性的突变会更具优势,也更容易被选择下来。事实上,在动物模型中,H5N1禽流感病毒的演化正展现了这样的趋势。

但在新冠病毒上,事情看似更复杂一些。这种病毒利用ACE2受体侵入人体细胞,但这种受体既存在于上呼吸道,也存在于下呼吸道。因此但凡能增强传播性的突变,很有可能也会同时增强其毒性。

那么在疫情当中,我们观察到新冠病毒出现了哪些变异呢?正如人们所预估,D614G突变的出现极大提高了病毒的传播力,也让它成为了主流毒株。后续出现的Alpha变异株则进一步增强了其传播性。

在毒性方面,我们尚未观察到相关的证据。事实上,由于毒性并不是一个提高病毒演化优势的性状,因此目前很难预估未来的变种是否会出现毒性上升。

但我们不能就此掉以轻心。从1918大流感上看,一些后续局部爆发的H1N1变种病毒有相对更高的毒性。另一些研究表明,和其它细菌或病毒共同感染,可能会提高流感病毒的杀伤力。目前,我们并不知道新冠病毒和人体内其它病原体会有怎样的联合反应。

当然,随着群体免疫力的进一步上升,作者们相信新冠病毒的严重程度最终会出现下降。但想让新冠病毒的毒性退化到只造成普通感冒的地步,可能还需要好几十年。

变种的出现

作者们在文章中指出,包括Alpha变异株在内,全球已有数种新冠变种病毒在不同地区造成流行,因此我们有必要理解这种病毒的变异本质。

仅从遗传物质的复制“差错率”上看,冠状病毒其实要比其它RNA病毒来得好。从突变产生的速度来看,它也的确比流感病毒要慢上3-4倍。但出乎所有人的预料,新冠病毒依旧以平均每月固定两处变异的速度,短时间内积累了大量突变。

更令人担心的是,冠状病毒发生RNA重组的概率并不低。如果有人同时感染了两种新冠变种病毒,有可能会在体内发生重组,带来意想不到的后果。此外,随着全球接种人数的不断增加,未来的新冠变种,也会逐渐朝着免疫逃逸的方向发生演化。关于这点,我们同样需要警惕。

值得一提的是,新冠变种并不一定只会在人体内出现。目前我们已知猫、狗、仓鼠、乃至动物园的猩猩与狮子等大量哺乳动物都能感染新冠病毒。在这些动物宿主里,新冠病毒可能产生一系列新的突变,甚至产生新的重组病毒。

为此,作者们呼吁我们还是要做好监测,第一时间发现新的变种。而对于易感的动物群体,也需要做更多研究,减少风险。

疫苗的保护

自疫情爆发以来,全球科学家们以前所未有的速度开发出了新冠疫苗,但人们围绕疫苗,也依旧提出了不少问题,比如疫苗起效的机制,能否保护无症状感染,以及免疫力能持续多久等。

作者们在文中提到,新冠病毒刺突蛋白的某些区域最容易激活中和反应,但与此同时,这些区域又恰好是容易发生突变,产生新冠变种病毒的区域。因此,我们看到一些疫苗针对新冠变种病毒的效果有所下降。为此,对于疫苗的长期保护效果,还需要持续进行检测。

而从其它获批的病毒疫苗中,我们或许也能看到新冠疫苗的未来。在美国,有17种针对病毒的疫苗获得批准。它们可以被分为几类,最弱的一类是对疾病进行控制,而最强的一类是能彻底消灭疾病。

在疫情爆发期间,人们的目的当然是先对疾病进行控制。而随着未来更为高效的疫苗问世,消灭病毒感染也不是天方夜谭。但想要彻底消灭疾病(如天花),疫苗接种则还需要全球的协同,以及疫苗的大量覆盖。否则就难逃小儿麻痹症疫苗的命运——虽有疫苗问世,但并没有根除疾病。

考虑到多款新冠疫苗需要接种两针,这种全球协同的重要性自然不言而喻。

作者们也指出,可以想象在大规模的疫苗接种之下,新冠病毒不再引起重症,但依旧具有致病潜力,且会有局域性的爆发。在疫苗之外,针对新冠病毒的单克隆抗体,可能是彻底消灭新冠疾病的最后一块拼板。

未来的场景

在本文的最后,作者们设想了三个关于新冠疫情的不同未来场景。

第一个场景最令人担忧——由于无法快速控制疫情,未来我们还将面对大量感染者,而这一庞大的人群又会进一步促生出更多新冠变种。疫苗或是感染产生的免疫力或许可以带来长久保护,但这离不开对疾病的快速诊断和精准监测,也离不开将疫苗提供给全球更广袤的地区。

第二个场景里,新冠疫情最终会成为流感一样的地区性、季节性疾病。有效的疗法能控制新冠疾病的进展,减少疾病负担,使之与流感类似。当然,这并不代表人们可以就此乐观——即便在非爆发年,流感在全球依旧可以造成数十万人死亡。每年因呼吸道疾病去世的65岁及以上的人群里,流感造成的死亡数占三分之二。

在第三个场景中,新冠病毒最终会退化成类似于仅造成感冒症状的普通冠状病毒,影响力远不如流感。但由于我们对这些常见冠状病毒的了解不深,目前难以预测新冠病毒的毒性究竟会不会下降。

作者们认为第二个场景更有可能成真。接下来的几十年,这或许是我们将要面对的未来。

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