新冠病毒是否會變得越來越強?_風聞
哲就-2021-08-15 08:45
作者:微博@莊時利和

一
我們先從SARS開始説起。
最初被認定為SARS零號病人的,是一位在深圳做客家菜的廚師,他叫黃杏初,老家在廣東河源。
根據流行病學的資料,在黃杏初發病前二十幾天,還有一位佛山的患者也得了相同的病。這位叫龐佐堯的村幹部是我們目前能找到的最早的患者。
佛山和深圳,相距百來公里;廚師和幹部,兩人素昧平生。
隨着研究的深入,從佛山、河源、江門到最後的韶關,廣東省裏13個地級市的首例患者都被找到了。這13人有男有女,有廚師、農民、工人和公務員。而在這13人中,雖然感染的都是SARS病毒,但江門、東莞、湛江、汕尾和韶關這5個市的首發患者,他們甚至沒有把SARS傳染給其他人。
包括河源的黃杏初,雖然後來治療他的醫護人員有4人被感染,但他的家人中一個得病的都沒有,甚至黃杏初在老家的時候曾經找村裏的醫生看過病,而村診所的醫護人員也沒有一個被感染。
但後來的統計資料證明,SARS顯然是個傳染性很強的病毒,那一年中國有超過七千人確診,在廣東甚至出現了傳染給一百多人的超級傳播者。
為什麼有人的SARS病毒容易傳染,有些人的卻相反?
二
後來,通過分子生物學的研究,我們逐漸摸清了SARS的真面目。
SARS病毒是RNA病毒,本身並不穩定,極易突變。在環境壓力下,野生動物身上的病毒不斷突變,某些突變使得病毒偶然間獲得了入侵人體的能力。
這種不經意的變異,可能引發一場災難。
自然來源的SARS疫情,在中國其實出現過兩撥,第一波就是2002年底~2003年初這一波席捲了整個中國的疫情,另外一撥是2003年底在廣州的零星病例,後者可能記得的人不多了。
根據對這些SARS患者病毒的測序,研究人員發現了非常多不同的基因型,這些病毒株各有各的缺失突變和插入突變。你可以理解成這些病毒有爺爺輩的,有孫子輩的,還有曾孫子輩的。
而通過進一步的分析,SARS病毒的MRCA9(most recent common ancestor,最近共同祖先)推測是在2002年11月最早出現,這個結論與流行病學的統計資料一致,2002年11月16日,一名佛山患者出現了SARS症狀,這是我們目前能找到的最早的患者。
綜合患者的動物接觸史、二代傳染情況、病毒變異速度,研究人員最終推測出這樣一個傳播鏈條:
SARS病毒的原始宿主(注:後來被證明是中華菊頭蝠)→果子狸→最早期病人→病毒發生突變→早期病人→病毒發生重要突變→爆發傳播→中晚期病人。
研究表明,SARS病毒在剛從果子狸傳染到個別人類時,並不需要太多變異,甚至不需要變異。而病毒進入人體後逐漸發生的突變,才是病毒傳播能力加強的關鍵。
因此, SARS從自然界傳染到人的初期,人傳人的能力很有限,疾病只發生在局部地區,這也讓那時候的科研人員和老百姓對這個病產生了傳染性不強的印象。
三
時間來到16年後,2019年年底,又一場疫情殺到人間。同樣是冠狀病毒,甚至病毒的名字就叫做SARS-CoV-2,只不過這次的感染人數已是上一次的萬倍以上,四百萬人離開了這個世界,並且疫情一眼望不見盡頭。
根據中國科研人員前段時間發表的研究論文,在疫情爆發之前,病毒在人羣中已經經歷了某些形式的進化。有研究提出了新冠病毒的逐漸進化的模型,病毒的PL0(原發地)應該是人跡稀少、是動物宿主的棲息地,病毒在那裏進行軍備競賽(可以理解為各種適應性突變的累積)。
隨後病毒偶然擴散到人羣當中,PL1(第一個疫情爆發地)與PL0不同,人羣對這個病毒是沒有免疫力,從1918年的流感大流行到後來的艾滋病,都説明了這種情況存在的可能性。
由於病毒在入侵人類早期的高度隨機性,它從PL0到PL1很可能失敗過很多次。並且由於遍佈世界各地的蝙蝠天然存在多種新冠病毒,這給發生入侵人類提供了很多機會。
簡單的説,新冠病毒反覆入侵人類,最終成功感染了第一個人類,但這名感染者可能並沒有把病毒傳染給其他人。不斷地入侵,不斷地突變,最終實現了人傳人。再之後,病毒不斷進化,就成了一場席捲全球的災難了。
四
從第一例確診病例發現至今,全球已經有兩億多例病例,已經出現了Alpha、Beta、Gamma和Delta四種受關注變異體(VOC),它們或是具有更強的傳播性,或是具有更強的致病力,或是具有更強的免疫逃逸能力,或者三者兼備。
如今最主要的威脅就是Delta,在許多國家Delta的佔比已經超過90%,包括中國近段時間的本土疫情,毒株經過基因測序也證實是Delta。
人們擔心的一點是——病毒是否還會進一步進化,是否還會比Delta更強的變異體到來?
其實再詳細一點就是,現在的新冠病毒是否已達到了對人類的最佳適應(peak fitness)?
今年6月份Nature Medicine發表了一個文章就探討了這個問題。
另外前幾天我也看了衞報對Francois Balloux教授的採訪,我結合他的觀點説一下。
(多説兩句:Francois Balloux是倫敦大學學院遺傳學研究所的所長,在遺傳學、流行病學有非常深刻的理解,他領導的研究小組是最早對七千多個新冠毒株的基因組進行大規模分析的。我一直有關注他,感興趣的朋友也可以關注一下)
一些傳染性很強的RNA病毒,在人類間傳播都表現出一個特徵:在流行的早期階段,病毒並不穩定,傳播性比較低;然後一旦達到最具傳染性的毒株,病毒的變異就會穩定下來——比如麻疹,比如脊灰。
我們觀察到的是新冠病毒的進化其實是相當規律的,四種變異體都出現在2020年下半年,Alpha是由於突變的突然積累出現的(一個猜測是它是在免疫功能低下或者長期感染的人體內出現的),而另外三種變異體(Beta、Gamma和Delta)則是通過突變的逐漸積累出現的,這三種變異體會在一定程度上降低現有疫苗的有效率,但並不會導致疫苗完全無效。
五
那麼我們回到標題,接下來新冠病毒是否會變得越來越強?
比如是否會有導致疫苗完全無效、或者像之前有媒體傳言的致死率30%的變異體出現?
在科學上,我們不能否定極小概率事情的出現,但迄今為止我們從新冠病毒(及其他病毒)的分子生物學研究上能找到一些特點和規律:
-首先,在新冠病毒基因組上出現免疫逃逸的進化空間,小於其增強傳播力的進化空間,因此雖然Delta也有很強的免疫逃逸能力,但實際上並不強於比它更早出現的Beta。接下來更多的進化空間,可能是在傳播力上而非免疫逃離能力;
-其次,致死率大幅增高(比如像傳言説的30%,比現在增高50倍)也是幾乎不可能的。
事實上這世界上大約有兩百種人類呼吸道病毒在傳播,並且我們大多數人都會定期感染(例如有五分之一的普通感冒是冠狀病毒引起的),我們從未觀測到這些呼吸道病毒有死亡率的巨大幅度變化。
因此有一種觀點是,目前的Delta已經達到或者接近最佳適應階段,如果它進一步出現較大演變,可能會削弱它和人類宿主共存的能力。
病毒確實在變異當中,可能在傳播力方面還會有增強,更適應在人類之間的傳播,但是就像其他的呼吸道病毒,變異體並不會無限期的出現。目前的疫苗仍然是有效的,即便在面臨Delta的情況下。
的確,像Beta、Gamma和Delta這樣具有免疫逃逸的變異體會導致更多的突破性感染,但並不會使得疫苗對重症和死亡的保護失效。
再退一步説,即便還有一些傳播力或者免疫逃逸能力增強的變異體出現,我們仍然有時間通過疫苗或者NPI的改進來應對,但是目前的最大問題在於,疫苗在全球的供應是不均衡的狀態。
六
最後説一下,從SARS到新冠,我們能發現病毒是在不斷的變異當中,從自然界傳播到人類,再實現更大範圍的人傳人,它們都在遵循特定的生物學規律。而一年多以來,我們一直在對抗各種關於病毒和疫苗的謠言,病毒很強大,但它並不是無懈可擊;疫苗不是完美的,但它們足夠有效。
新冠病毒不會越來越強,大流行終將結束。