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Omicron解剖結(jié)構(gòu)曝光:找到“飛速傳播”的原因了!

 果凍715 2022-02-17
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Omicron會(huì)是最后一種新冠病毒嗎?


撰文 | 凌駿
來(lái)源 | “醫(yī)學(xué)界”公眾號(hào)



Omicron毒株可能是人類(lèi)歷史上傳播速度最快的病毒,但它似乎仍不滿(mǎn)足。


目前,其子變體BA.2也有逐漸取代此前流行的Omicron BA.1之勢(shì)。相比于大眾最早認(rèn)知中的Omicron,學(xué)界估計(jì),新子變體的傳播力又增加了約30%。

“如果Delta毒株是蠻力的綠巨人,那么Omicron就是閃電俠,蒙著面極速行動(dòng)?!?月11日,《科學(xué)美國(guó)人》在一篇關(guān)于Omicron毒株的解釋性報(bào)道中比喻道。

文章分析了Omicron“令人驚訝的解剖結(jié)構(gòu)”。倫敦帝國(guó)理工學(xué)院病毒學(xué)家Wendy Barclay表示,不相信一切會(huì)就此結(jié)束,隨著新冠病毒在世界范圍內(nèi)持續(xù)蔓延,它還將想出更多傳播方式——包括人類(lèi)甚至還沒(méi)有想到過(guò)的。

Omicron如何抵抗人類(lèi)圍剿,

《科學(xué)美國(guó)人》給出解釋

像是躲避警察追捕的罪犯,病毒也似乎天生具有“智慧”,在一次次經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)中,不斷嘗試更改“作案”與“出逃”的方式,以抵抗人類(lèi)的圍剿。

援引《科學(xué)美國(guó)人》最新報(bào)道Omicron’s Surprising Anatomy Explains Why It Is Wildly Contagious,“更具偽裝性”“更加穩(wěn)定”“新的入侵方式”“更低的毒性”是Omicron最顯著的特征,也讓其迅速取代Delta成為優(yōu)勢(shì)毒株:

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  • 更具偽裝性

目前學(xué)界的共識(shí)是,在新冠病毒所有變體中,Omicron躲避人體免疫系統(tǒng)的能力無(wú)與倫比。

新冠病毒刺突蛋白受體結(jié)合域(RBD)會(huì)與人類(lèi)ACE2受體結(jié)合。為了抵御感染,人體免疫系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生抗體,識(shí)別病毒的RBD,阻礙它與人ACE2結(jié)合。

但病毒很“聰明”,會(huì)換“馬甲”。在以往的變體中,新冠病毒RBD上的個(gè)別氨基酸發(fā)生突變,“變了個(gè)樣”,躲避部分抗體的識(shí)別。比如,Delta有3個(gè)RBD突變。

但Omicron包含多達(dá)15個(gè)RBD突變,其中許多位于主要抗體結(jié)合位點(diǎn),相當(dāng)于從換“馬甲”直接到“易容”了。

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在1月25日《科學(xué)》雜志發(fā)表的一項(xiàng)分析中,科學(xué)家展示了這種戲劇性轉(zhuǎn)變的結(jié)果:目前使用的八種新冠病毒抗體治療中,只有一種(基于天然抗體)仍然能綁定到Omicron的RBD上。

還有研究表明,無(wú)論是接種疫苗還是感染獲得的抗體,RBD上的突變都能讓Omicron順利躲避追蹤。

  • 更加穩(wěn)定

在Omicron大幅改變刺突蛋白的“樣貌”時(shí),雖然不容易被認(rèn)出,但也丟掉了一些對(duì)結(jié)合很重要的氨基酸殘基,阻礙它與人類(lèi)細(xì)胞的結(jié)合。

它采用其他突變方法彌補(bǔ),根據(jù)《科學(xué)》雜志最近的一項(xiàng)研究,Omicron的RBDs形成了新的“化學(xué)橋”,幫助有效地結(jié)合蛋白質(zhì)。

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“化學(xué)橋”讓Omicron的刺突蛋白變得更加堅(jiān)固,其中的亞基能更加緊密的結(jié)合,避免了刺突蛋白在入侵人體細(xì)胞前就發(fā)生分裂。

“病毒知道如何讓變化出現(xiàn)在正確的時(shí)間以及正確的位置上,觸發(fā)并進(jìn)入細(xì)胞,而不是在此之前。”研究人員稱(chēng)。

  • 新的入侵方式

在過(guò)往諸多新冠病毒變種中,有一個(gè)特點(diǎn)是不變的,即病毒依賴(lài)于人類(lèi)細(xì)胞表面一種稱(chēng)為T(mén)MPRSS2的蛋白質(zhì),以此幫助它突破人類(lèi)細(xì)胞膜。

但Omicron沒(méi)有使用TMPRSS2,而是采用完全不同的途徑進(jìn)入細(xì)胞。在與ACE2結(jié)合后,它包裹在細(xì)胞膜的囊泡結(jié)構(gòu)中,囊泡漂移進(jìn)胞內(nèi),病毒隨后暴發(fā)并開(kāi)始接管細(xì)胞。

通俗地形容,“病毒這次沒(méi)有開(kāi)鎖破門(mén)而入,而選擇爬進(jìn)窗戶(hù)?!?/span>

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科學(xué)家推測(cè),Omicron通過(guò)這種方式獲得了兩個(gè)可能的優(yōu)勢(shì):

首先,許多細(xì)胞沒(méi)有TMPRSS2,“擺脫對(duì)它的依賴(lài),病毒可感染的細(xì)胞可能會(huì)多 7倍甚至10倍,”Wendy Barclay說(shuō)。

其次,相比Delta變體經(jīng)常感染富含TMPRSS2的肺細(xì)胞,Omicron能在呼吸道中快速?gòu)?fù)制,咳嗽、打噴嚏......它讓自己在人與人間的傳播變得更為簡(jiǎn)單。

  • 更低的毒性

與前三個(gè)特點(diǎn)不同,Omicron的第四種改變并沒(méi)有幫助它更具傳染性。毒力減弱,像是放棄抵抗,更容易受到人體先天免疫系統(tǒng)的攻擊。

科學(xué)家們檢查了Omicron和Delta對(duì)干擾素的反應(yīng)。干擾素就像是信號(hào)彈,提醒免疫系統(tǒng)注意入侵者,Delta擅長(zhǎng)抑制干擾素——但Omicron卻反而激活了它。

科學(xué)家還不清楚這種變化的產(chǎn)生機(jī)理,但可預(yù)測(cè)的結(jié)果是:

與上呼吸道相比,肺部的干擾素反應(yīng)更明顯,Omicron的這個(gè)特點(diǎn)可能會(huì)阻止它擴(kuò)散到更深的器官,如肺部,從而阻礙引起嚴(yán)重的疾病。

從病毒進(jìn)化的角度解釋?zhuān)讷@得高傳播力后,它通過(guò)犧牲毒性降低宿主死亡率,以此更好地在人體內(nèi)繁衍。

Omicron會(huì)是最后一種新冠病毒嗎?

病毒還有可能繼續(xù)變異進(jìn)化嗎?又會(huì)朝著什么方向進(jìn)行?

先來(lái)關(guān)注眼下最新的威脅之一:BA.2。它于2021年12月下旬在印度和南非首次發(fā)現(xiàn),是Omicron的一個(gè)子變體,據(jù)信是由Omicron BA.1突變產(chǎn)生,兩者相差了約20個(gè)突變。

根據(jù)英國(guó)衛(wèi)生安全局最新一期的研究報(bào)告,比起最早發(fā)現(xiàn)的Omicron BA.1,有證據(jù)表明BA.2感染在不止一個(gè)國(guó)家具有持續(xù)的增長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。

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丹麥的一項(xiàng)初步研究表明,該國(guó)BA.2感染已在很大程度上取代了BA.1,與BA.1 相比,BA.2使未接種疫苗的人的感染易感性增加了兩倍多。

好消息是,目前還沒(méi)有任何證據(jù)證明BA.2更具毒性。

病毒學(xué)專(zhuān)家常榮山告訴“醫(yī)學(xué)界”,BA.2已經(jīng)到了病毒進(jìn)化的一個(gè)“天花板”,短期內(nèi)不太會(huì)出現(xiàn)更強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)株。但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,它大概率不會(huì)是最后一種變異株。

香港大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)學(xué)院教授金冬雁教授分析,樂(lè)觀趨勢(shì)是,為了能更好與人類(lèi)共存,無(wú)論新冠病毒未來(lái)如何變異,毒力總會(huì)偏向減弱或相近。

“是否有傳播力和毒力同時(shí)增加的可能?也有,但這是小概率事件。”金冬雁教授對(duì)“醫(yī)學(xué)界”表示,“保持警惕,但在有限的資源下不需要過(guò)分關(guān)注低概率事件?!?/span>

沒(méi)有復(fù)制就沒(méi)有變異,對(duì)于還未充分建立免疫屏障的國(guó)家和地區(qū),物理防控仍是最有效的防疫手段之一。

在香港大學(xué)李嘉誠(chéng)醫(yī)學(xué)院發(fā)布的一份最新論文中,研究人員稱(chēng)嚴(yán)格的控制措施可消除大部分傳播鏈,而香港過(guò)去的社區(qū)疫情往往暴發(fā)在防疫不太嚴(yán)格的時(shí)期。

進(jìn)入2022年,日本、韓國(guó)、新加坡、馬來(lái)西亞、香港......迎接亞洲各國(guó)和地區(qū)的是最新一波疫情高峰。

而在歐洲,盡管隨著確診人數(shù)的下降和免疫屏障的建立,不少?lài)?guó)家陸續(xù)宣布解除相關(guān)防疫措施,但仍有專(zhuān)家持保守或反對(duì)態(tài)度。

港大醫(yī)學(xué)院在上述論文中稱(chēng),疫情暴發(fā)期間采取“抑制”或“緩解”防疫策略的國(guó)家往往是多個(gè)新譜系動(dòng)態(tài)共同傳播,而我們的研究表明,采取“消除”策略的香港,第三波和第四波疫情期間只有兩個(gè)譜系構(gòu)成了主要的病毒種群。

“認(rèn)為Omicron是最后的變異株,或認(rèn)為我們已進(jìn)入疫情最后階段,都是非常危險(xiǎn)的想法?!笔澜缧l(wèi)生組織總干事譚德塞日前強(qiáng)調(diào)。“相反,在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)更多變異株的條件已經(jīng)成熟。”

上個(gè)月,《柳葉刀》在重磅預(yù)測(cè)文章中提到,今年3月會(huì)是新冠全球大流行結(jié)束的標(biāo)志時(shí)間點(diǎn)。但在目前全球感染數(shù)仍居高位的情況下,常榮山認(rèn)為,全球大流行不會(huì)這么快結(jié)束。

“至少也要等到8月看情況才能下結(jié)論?!背s山說(shuō)。

參考文獻(xiàn):

1.Omicron’s Surprising Anatomy Explains Why It Is Wildly Contagious,Scientific American ,https://www./article/omicrons-surprising-anatomy-explains-why-it-is-wildly-contagious/
來(lái)源:醫(yī)學(xué)界
責(zé)編:鄭華菊
校對(duì):臧恒佳
制版:薛嬌

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