英國突變病毒的啟示

袁越

2020年12月14日，英國科學家報告說，他們在倫敦病毒篩查過程中發現了一種變異的新冠病毒，傳播力特別高，并將其命名為B.1.1.7，亦稱VOC 202012/01（以下簡稱英國病毒）。這個消息一經公布，立刻引起公眾的恐慌，很多人以為2021年又得把2020年發生的事情再演一遍。

恐慌當然沒必要，因為病毒出現變異不是什么罕見的事情。事實上，自疫情暴發以來，新冠病毒一直以每個月1個～2個突變的速度累積基因突變，但大部分突變都是分散的，并沒有全部集中到同一株病毒上。不過，這個英國病毒確實有點厲害，因為它早在9月份就被發現了，當時占比還非常低，但到11月中旬時，它就占到倫敦新發現病例的1/4了，到12月中旬又進一步增加，幾乎占到倫敦新發病例的2/3。根據這個結果估算，英國病毒的傳播力比原來的新冠病毒高出了40%～70%，這就必須提高警惕了。于是，英國首相立即宣布將英國部分地區的防疫級別調高到第四級，世界各國紛紛禁止英國人入境，希望把這個病毒擋在國門之外。

可惜，這個病毒很可能已經擋不住了。美國哈佛大學公共衛生學院教授威廉·哈那格（William Hanage）博士指出，如果英國病毒的傳染力真有那么強的話，很多國家估計已經有這種病毒了，因為英國的新冠病毒核酸檢測系統非常先進，這才首先發現了它。

鑒定一種病毒是否出現基因變異，通常情況下必須對病毒基因組進行測序，僅憑核酸檢測是不行的。大部分國家的核酸檢測只測一個基因片段，但英國的核酸檢測用的是一次能測3個病毒基因片段的TaqPath法。而那個突變的英國病毒因為存在一個H69/V70缺失，導致其中一個基因片段不能被TaqPath法測出來，于是檢測結果只顯示兩個陽性片段。所以，英國科學家僅憑核酸檢測就能鑒別出來，而其他國家暫時還做不到。

病毒出現變異并不奇怪，但大部分基因變異都是中性的，不會改變病毒的基本特征。尤其在疫情暴發的早期，多數人都還沒有發展出針對這個病毒的免疫力，所以病毒的傳播力只和感染者的行為有關。舉例來說，如果感染了A突變型病毒的人恰好是一位推銷員，感染了B突變型病毒的人天天坐辦公室，那么一段時間之后A突變型病毒的傳播范圍肯定要比B突變型病毒更廣。這個結果和這兩種病毒本身的特性無關，純屬巧合。

但是，這個英國病毒的傳播范圍在短時間內大幅度增加，就很值得警惕了。導致這個結果的一個最可能的原因就是新冠病毒受到了很大的選擇壓力，否則的話，病毒是沒有“動力”變得更易傳播的。這是基于達爾文進化論的一個基本推理，已經被無數事實證明過了。

在沒有特效藥的情況下，病毒的選擇壓力主要來自感染者的免疫系統。英國劍橋大學病毒學家拉文德拉·古普塔（Ravindra Gupta）博士剛剛在某論文預印本網站上發表了一篇論文，得出結論說英國病毒很可能來自一位免疫力有缺陷的病人。這位病人感染了新冠病毒之后一直沒能痊愈，但也沒有很快死亡，而是在血清療法（注射含有新冠抗體的痊愈者血清）和瑞德西韋（Remdesivir）的幫助下，頑強地和病毒斗爭了101天。這就相當于給病毒提供了一個在適當選擇壓力下累積變異的溫床，讓病毒不斷嘗試新的突變，直到變得更容易逃過免疫系統的攻擊為止。如果這個突變最終逃逸出來，其傳播力就會大大提高。

事實上，古普塔博士檢查了這位病人體內的新冠病毒，果然發現了好幾種基因突變，可以幫助這個病毒更好地躲過免疫系統的攻擊。其中一種突變和英國病毒的突變一模一樣，說明這個英國病毒很可能同樣來自某位免疫力缺損的病人。這就提醒廣大醫生，如果發現一位新冠病人一直無法痊愈，那就必須提高警惕，防止他體內的病毒逃逸出來。

接下來一個更重要的問題就是：這個英國病毒會不會讓疫苗失效呢？已知這個病毒一共累積了20多個新突變，導致病毒蛋白產生了17個氨基酸改變。其中的8個氨基酸改變都發生在刺突蛋白上，后者正是大部分新型病毒疫苗的靶點。

所幸目前尚未有證據表明這8個改變會讓現有疫苗失效，部分原因在于刺突蛋白必須和人體細胞表面的血管緊張素轉化酶2（ACE2）受體相結合才能起作用。人體的ACE2是不會變化的，所以刺突蛋白也不可能發生太大的變化，否則就沒法結合了。

但這只是目前的情況。如果將來疫苗接種達到了一定規模，人群中獲得免疫力的人口比例大增，就會給新冠病毒施加一個非常強的進化壓力，從而加快病毒的進化速度，最終導致現有疫苗徹底失效。雖說同為mRNA路線的輝瑞疫苗和莫德納疫苗可以很容易地設計一個新的mRNA序列，新疫苗理論上可以在幾周內就投入生產。但因為新冠肺炎是一種新型傳染病，科學家們缺乏經驗，像這種大的修改估計還得再進行一輪新的臨床試驗才能獲批上市，無論從經濟角度還是時間角度來看，代價都是相當大的。

傳統的滅活疫苗理論上似乎更適合應對病毒的基因突變，但從流感的經驗來看，情況并不如大家想象的那么樂觀。現有的流感疫苗幾乎都是滅活疫苗，但因為流感病毒突變率高， 每個流感季都必須設計新的疫苗， 因為上一季的疫苗已經失效了。新冠病毒突變率比流感病毒低， 理論上應該可以維持1 年～ 2 年不失效。但新冠病毒的感染范圍相當大， 這個病毒也許有可能通過感染人數眾多這個優勢， 來彌補突變率的不足， 從而變得和流感病毒一樣難以控制。

要想盡量減少新突變出現的可能性，最好的辦法就是盡快讓更多的人接種疫苗，不給病毒喘息的機會，這就是英國病毒給我們的最大啟示。要知道，就在英國病毒的消息公布之后不到一周，英國科學家又發現了一種更新的突變病毒，傳播力比英國病毒更強。看來新冠病毒正在和人類賽跑，而人類已經落后了。