憑借在關(guān)鍵蛋白上的30多個突變氨基酸,新冠病毒變異株“奧密克戎”一經(jīng)報告,很快被世衛(wèi)組織定為“值得關(guān)切的變異株”(VOC)。
新冠毒株“奧密克戎”的位點突變數(shù)“陡漲”,超多突變究竟從哪里來?會讓病毒更厲害嗎?疫苗、藥物還有效嗎?
德爾塔毒株與奧密克戎毒株刺突蛋白突變對比圖(圖片來自羅馬兒童醫(yī)院)
帶著對“奧密克戎”的三問,記者獨家采訪了北京化工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長、中國—世界衛(wèi)生組織新冠病毒溯源聯(lián)合研究專家團隊動物與環(huán)境組中方組長童貽剛。
一問:超多突變從哪里來?
“病毒的變異都有一定的頻率和速度?!蓖O剛解釋,相較于易變的流感病毒,新冠病毒由于存在“糾錯”機制,頻率和速度稍慢。
什么是“糾錯”機制?就是病毒在進行增殖時,會根據(jù)“親代”的RNA鏈一一配對,如果“配”錯了,會被“糾錯”機制發(fā)現(xiàn):抄得不對,重寫!這樣產(chǎn)生的下一代病毒的序列就會大致上和上一代相同,不會錯誤那么多。
“如果與新冠病毒的復(fù)制功能、校正功能相關(guān)的蛋白發(fā)生了改變,那么它的糾錯機制被削弱,就可能會導(dǎo)致更多突變?!?strong>童貽剛推測,如果“奧密克戎”變異株真的是加速變異了,病毒復(fù)制酶RdRp(RNA依賴的RNA聚合酶)或者復(fù)制校正蛋白nsp14等可能發(fā)生了某種變化。
我國科學(xué)家去年3月成功解析的RdRp結(jié)構(gòu)圖。圖源:上??萍即髮W(xué)官網(wǎng)
“新冠病毒復(fù)制的核心機制是不是發(fā)生了變化還需要進一步驗證?!蓖O剛說,如果“奧密克戎”毒株在后期的傳播過程中變異速度在增加,人們看到更多的突變,就說明復(fù)制機制確實發(fā)生了變化。
對于國外有專家推測“奧密克戎”是從艾滋病患者體內(nèi)進化而來的判斷,童貽剛表示認可。他解釋,免疫缺陷患者體內(nèi)對病毒的壓制和選擇能力弱,并且感染可能持續(xù)存在,病毒產(chǎn)生的各種突變都可能會被保留下來,越積越多最終形成了包含大量突變的變異株。
二問:超多突變會讓病毒更厲害嗎?
既然是由于錯配積累和選擇壓力小造成的大量突變,那么就不難理解“奧密克戎”的超多突變并非都關(guān)鍵。
“有些位點的變異是隨機的,沒有太大意義,有些位點的變異可能會讓它致病性更弱,有些可能會增強其致病性?!蓖O剛解釋,這些都需要后續(xù)的臨床實踐來證明,也可以在細胞、動物等水平來驗證一個毒株的致病性,但目前來說還沒有相關(guān)的科學(xué)研究。
“目前看,感染能力確實增強了。”童貽剛說,例如,學(xué)界比較關(guān)注的N501Y突變,會使得病毒S蛋白與人體細胞ACEⅡ受體結(jié)合力更強,好比鑰匙的齒紋更符合鎖眼了。
記者查詢資料發(fā)現(xiàn),該突變在阿爾法、貝塔、伽馬、德爾塔毒株中都存在。此外,多種突變株也共同存在一種與膜融合相關(guān)的突變D614G,能夠促進病毒更容易與人體細胞膜融合,此次也出現(xiàn)在“奧密克戎”中。
關(guān)于其他的突變或者突變組合會給“奧密克戎”帶來哪些特性,需要更進一步的追蹤研究。
也有不少突變會帶來削弱的效果。例如,中國食品藥品檢定研究院王佑春團隊去年在《細胞》雜志上發(fā)表的一篇論文顯示,一些突變體的傳染性降低,比如V341I、D405V、V503F、P521S等,而在N331和N343位點氨基酸糖基化的缺失將大大降低病毒感染性。
總的看來,“突變多和病毒變厲害沒有必然聯(lián)系。”童貽剛說。
三問:疫苗和藥物還能有效嗎?
在 “奧密克戎”的變異位點中,E484A也引發(fā)廣泛關(guān)注。
“484位點的變異比較關(guān)鍵是因為它可能會給病毒帶來逃避中和抗體的能力。”童貽剛說,基于此前的研究,這個地方單點突變即可不同程度逃逸多種單克隆抗體的中和作用,這意味著一些有針對性設(shè)計的疫苗或中和抗體藥物的作用效果或許會減弱。
會不會導(dǎo)致現(xiàn)有、在研的藥物或者疫苗失效呢?
“藥物的作用機制很多,并非都與S蛋白相關(guān)?!蓖O剛說,相較而言,化學(xué)藥受到的影響會小一些。
疫苗方面,童貽剛表示,體內(nèi)的抗體種類很多,如果病毒的S蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的改變,就可能需要一個新結(jié)構(gòu)的抗體來有效中和它。
在此前的國務(wù)院聯(lián)防聯(lián)控機制新聞發(fā)布會上,國藥集團中國生物首席科學(xué)家張云濤表示,滅活疫苗含有病毒的抗原成分較多,相對來說保護的廣譜性更好,對變異耐受性會更好一些??梢?,滅活疫苗產(chǎn)生的抗體更加多樣化,而保持高滴度的抗體,仍舊是避免病毒感染的有效手段。
“第三針、第四針疫苗之后中和抗體會幾十倍提高,之后需要多久打一次疫苗,仍需要進一步的研究和試驗證明。”童貽剛說。
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