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奥密克戎有200多种亚变体!新冠病毒变异为何越来越快?
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来源:上观新闻 作者:连俊翔 朱悦 2022-08-03 06:21
摘要:奥密克戎所有亚型毒株的数量为263支。

现在全球疫情最严重的地方是哪里?

答案不是美国,而是日本,上周7天新增病例133万例,位居全球第一。

而奥密克戎病毒株BA.5是导致日本新冠疫情快速恶化的首要因素。

根据世界卫生组织(以下简称世卫组织)7月20日发布的最新报告,在7月4日至10日, BA.5的全球占比进一步提升,从51.84%增加至53.59%,并且已扩散至全球100个国家。

粗略地算,这是引发大感染的第三波奥密克戎。奥密克戎于去年11月在南非首次出现,之后席卷了整个世界,并推翻了它的前身“德尔塔”。第二波奥密克戎则是BA.2,这导致了今年年初的一波疫情。而BA.5则是新一代的“病毒之王”。

不过,病毒的进化并没有停止。

新亚变体BA.2.75已经成功引起世卫组织的注意,成为被监测的变体之一。这一毒株由BA.2进化而来,截至7月18日,已有15个国家报告发现感染BA.2.75的患者。并且,在印度部分省份,BA.2.75的占比已超过BA.5。

新冠病毒究竟发生了多少次变异?为什么奥密克戎的变异次数格外之多?病毒又朝着什么方向发生变异?

超过2000种亚型或分支

要说明白这个问题,先来快速了解下病毒的命名规则。

大众最为熟知的是由世卫组织命名的5种需要关注的变异毒株(VOC),包括早期出现的Alpha、Beta、Gamma,以及具有较大影响力的Delta和Omicron。

除了VOC外,世卫组织也根据病毒的潜在特性与影响力,标注出8支需要留意的变异毒株(VOI)。

而BA.X这种命名的方法,则是一种叫Pango的命名方法,命名规则是,前面的英文字母代表属于某一个支系,后面的点和数字代表来源于前面支系的第几个子代分支。当某一个支系后面的数字超过3个时,将产生一个新的字母支系。如B.1.1.1的下一个子代支系不叫B.1.1.1.1,而是生成一个新的支系C支系,命名为C1。

另一种比较常用的命名方式Nextstrain,则是以年份开头,后续依次按照字母顺序来命名变异株,如B.1.1.7在Nextstrain命名规则中命名为“20I(V1)”。

他们的对应方式如下:

以德尔塔(Delta)为例,它的Pango命名为B.1.617.2,在德尔塔的支系下,一共衍生出133个子代分支,有数个分支又延续出第四代分支,因此共计244种变异毒株。

从2019年的原始毒株,到目前流行的BA.5,新冠病毒已发生了近千次变异,据不完全统计,在Pango命名法中,全球记录在内的新冠病毒已有2023种。

并不是所有毒株都具有较大的影响力,大部分的亚型毒株仅局限于特定地区,感染人数也较少。

因此,另一种名叫Nextstrain的命名方式,研究者添加了三个条件,以重点观察那些具有危险性的变异毒株。

这三个条件包括:(1)在全球流行超过2个月且比例超过本时期流行株总数的20%以上;(2)在某个地区流行超过2个月且比例高于本地区同时期流行毒株的30%;(3)出现引起公共卫生风险的变异。满足任意一个条件,即可添加一个新的支系。

截至2022年7月27日,Nextstrain命名方式记录了28支变异毒株,部分与世卫组织的标签重合。这些毒株都曾在全球或一些地区流行,造成一定影响。

变异频率逐渐加快

进入奥密克戎时期后,新冠病毒的变异频率有所提高。

根据国家生物信息中心的研究数据,在2020年初,病毒变异频率的中位数(下简称为频率中位数)处于低位,最低时为千分之0.05;在2021年年初,频率中位数突破千分之一;而在2021年底至2022年初,随着奥密克戎的出现,频率中位数再次突破峰值,达到千分之二。

目前,截至7月21日,频率中位数为千分之2.53,且依旧处于上升阶段

从基因变异位点来看,随着疫情的发展,新冠病毒基因组位置变化的频率也在不断增加。

根据国家生物信息中心的研究数据,在2022年后,基因组位置发生变异情况的频率大大增加,例如28461点位,其变异频率从2020年的0,逐步增加至2022年7月的90%。

具体来看奥密克戎的情况。

前文提到,德尔塔共产生244种变异毒株,而从支系的数量来看,奥密克戎变异毒株才是最善变的

奥密克戎最初的Pango命名为“B.1.1.529”,而后随着基因的突变,逐渐演变出5个子代分支,包括BA.1、BA.2、BA.3、BA.4与BA.5。

而每个分支又分化出不同数量的支系,其中,BA.2分支的支系数量最多,共计120支;而BA.3的支系数量最少,仅有2支。

同时,BA.2也产生了数支较为危险的支系

针对奥密克戎的变异情况,世卫组织基于变体的传播速度与其潜在影响力,将7个支系列为监测对象,而有5支都为BA.2分支,包括前文提到的BA.2.75。

不仅如此,BA.1与BA.2还通过重组的方式,产生了28种新毒株,例如今年年初在英国流行的XE与XF,以及在丹麦流行的XH、在芬兰流行的XJ等。

据不完全统计,截至7月27日,奥密克戎所有亚型毒株的数量为263支,并且还在增多。

为什么病毒变异的速度会加快呢?

天津大学生命科学学院教授王涛表示,新冠病毒是RNA病毒。这类病毒的结构不稳定,在自身复制的过程中,不会清除掉突变基因,导致突变基因不断累积,病毒不断变异。

另一方面,奥密克戎变异频率的提高,与其特性有关。

相比于此前的变异毒株,奥密克戎的毒性减弱,传播速度加快,这导致感染的人数激增,并且病毒在人体内存活的时间也被延长。因此病毒自我复制的次数增多,突变的概率也增大,出现亚变体的数量也就越多。

变异方向未知

从数据上来看,新冠病毒似乎呈现出传播力逐渐增强、病死率逐渐降低的发展趋势。

在R0值上,奥密克戎BA.1(9.5)已是原始毒株(3.3)的3倍之多,是德尔塔(5.1)的1.86倍。而奥密克戎亚变体的R0值更高,BA.2的R0值达到13.3,BA.4/BA.5的R0值更是达到18.6,是原始毒株的5.6倍之多。

相比于德尔塔,奥密克戎的重症风险较低。

根据加州大学伯克利分校公共卫生学院的研究报告,在确诊后三十天,奥密克戎BA.1在住院情况、重病程度、死亡风险上都远低于德尔塔。住院风险下降了40%,重病率是德尔塔的一半,而死亡的风险也仅为德尔塔的五分之一。

按这样的趋势发展,与新冠病毒共存指日可待?答案是否定的。

一方面,病毒免疫逃逸的能力似乎越来越强

BA.5已具有较强的免疫逃逸能力,新亚变体BA.2.75的免疫逃逸能力似乎更强。

根据北京大学生物医学前沿创新中心的报告,整体上来看,BA.2.75的免疫逃逸能力没有超过BA.5,包括接种了三剂疫苗、接种三剂疫苗+感染过BA.1、接种了三剂疫苗+感染过BA.2。

但是,对于有德尔塔既往感染史的患者而言,BA.2.75并不是善茬,它的免疫逃逸能力强于BA.5,提高了1.5倍之多。

免疫逃逸能力的增强意味着患者将重复感染,而华盛顿大学(圣路易斯)流行病学家曾表示,多次感染者患重症或死亡的累积风险可能会更高。

以日本为例,日本目前的主流毒株为BA.5,但根据日本京都大学的消息,BA.2.75即将取而代之。

日本目前是全球疫情最严重的国家,单日新增病例数不断创新高。7月28日,日本单日新增病例数(7天平均数)已超过19万人,是此前峰值(2022年2月8日)的2.03倍,并且仍处于上升趋势。

尽管病死率目前尚未提高,但随着确诊人数的激增,死亡人数也在不断增加

7月28日,日本单日(7天平均值)死亡人数约为80人,从6月中下旬开始,本轮疫情的死亡人数已累计达到1262人。并且,由于新冠死亡具有滞后性,死亡人数还将继续增加。

病毒并不会按照人们预设的轨道发展,变异方向仍不明确,现在还不是可以放松的时刻。

目前,我国疫情总体处于低水平波动状态,但防控形势严峻复杂,仍然需要严格执行第九版防控方案和“九不准”要求,坚持“外防输入、内防反弹”,坚持“动态清零”。

栏目主编:张陌、尤莼洁
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