北大科學家上《自然》十大：預測到 Omicron 演變

北京大學基因組學研究人員曹雲龍

正肆虐全球的新冠病毒Omicron變異株變化多端，已產生了五百種餘個亞譜系，具有高度的傳染性；但科學家的深入研究發現，它的變化其實是可以預測的。北京大學基因組學研究人員曹雲龍和他的研究團隊追踪新冠病毒的演化，並預測了導致新變異株產生的部分突變。《自然》剛公布了2022年度十大人物(Nature's 10)榜單，以表彰十位在今年的重大科學研究中作出重大貢獻的科學家，曹雲龍位列其中。

由於新冠病毒連續三年對嚴重打擊全球民生和經濟，全球公共衛生領域有多位作出突出貢獻的人物獲選入十大榜單。

據今天觀察者網報道，曹雲龍及其團隊發現，新的奧密克戎突變株的受體結合域（RBD）的突變出現此前新冠疫情中不曾見過的趨同效應，獨立進化的毒株有相同的RBD突變。病毒進化的方向非常多，病毒的趨同進化屬於小概率事件，這說明：1）這些趨同進化的突變位點具備很高的選擇優勢；2）進化壓力非常集中。

團隊基於真實世界中人群的免疫背景，預測了BA.2.75和BA.5未來的進化趨勢，於今年7月構建了在BA.2.75和BA.5突變株的基礎上攜帶不同RBD和NTD趨同突變的假病毒，並通過中和試驗發現這些假病毒對不同中和抗體藥物和血漿樣本具有很高的逃逸能力。

現實世界中十月份出現了BQ.1.1，十一月份又出現了CH.1.1，分別與團隊構建的BA.5-S3、BA.2.75-S4/S6假病毒高度一致。

曹雲龍及其團隊又分別預測了BA.2和BA.5突破感染刺激產生抗體的突變逃逸圖譜。預測的突變熱點與現實世界中病毒的進化也與現實高度吻合。

這表明，新冠突變是可以預測的，這有利於提前為可能出現的疫情設計、開發疫苗和抗體藥物。

日前，曹雲龍在網上講座上就一些熱點問題提出自己的看法。

他指出，雖然奧密克戎致病性下降，但依然會引發大量人口死亡以及後遺症風險。一些亞洲地區，包括香港、台灣、日本、韓國等地，新冠死亡人數攀升，超額死亡人數也相應增加，都發生在 Omicron 殺到之後。

他並指出，疫苗接種和感染康復者都無法抵禦新突變株的感染，而「只要有感染就會有重症和死亡，即使比例降低，但感染基數較大的情況下，總的絕對數也會令人擔憂」。

為何疫苗防感染的保護作用差，卻能防重症? 曹雲龍解釋說：疫苗對於感染和重症的預防機制是不同的。「疫苗防感染主要通過誘導中和抗體來實現，防感染的效果取決於暴露時有效抗體的中和滴度。目前新冠病毒主要通過呼吸道侵入人體，尤其是上呼吸道，但疫苗誘導的抗體大部分在血液中循環，很難進入上呼吸道，且誘導產生的抗體會被新突變株逃逸，加上抗體滴度隨時間自然衰減的影響，導致目前的疫苗防感染效果很差。」

「是否發生重症取決於病毒侵入後免疫系統的響應速度。當病毒侵入人體，會激活免疫系統產生抗體，只要這一免疫過程發生速度夠快，能夠追趕病毒繁殖的速度，就能有效防止重症。目前的疫苗對於防重症的效果比較好是因為，接種疫苗後體內會產生一些有效抗體的記憶B細胞（雖然這個比例在降低），這些記憶B細胞在病毒侵入後可以很快被激活，在3-7天內很快產生新的抗體，從而可以有效防重症。」

接種疫苗和自然感染相比，哪個更能產生保護性抗體？曹雲龍說，目前的疫苗都很難在上呼吸道建立免疫屏障，比起疫苗接種，自然感染可以更有效地在上呼吸道誘導產生抗體和T細胞反應，防感染效果略微好一點。

但不能因此寄希望於通過自然感染實現群體免疫而放棄疫苗接種，原因有兩點：1）新突變株的再感染率很高，以前感染過也不能預防新毒株再次感染。 2）感染的副反應遠遠大於疫苗接種的副作用。

尤其是對於老年人等高風險人群來說，疫苗接種是最安全的選擇。他引用香港的大規模真實世界研究指出，三針滅活疫苗防止重症或死亡的有效率達到97%以上。