摘要:迄今為止,新型冠狀病毒感染大流行已有3年,累計感染約7億人,造成600多萬人死亡,給人類社會造成了極大的影響。據全球共享流感數據倡議組織統計,SARS-CoV-2的變異序列超過1200萬種,其中影響力最大的是5種關注變異株:Alpha、Beta、Gamma、Delta以及Omicron。它們的傳染性、致病性及中和抗性相對于原始株都有極大的改變,給疫情防控帶來了極大的壓力。抗體水平檢測對確診感染、流行病學調查、疫苗研發和中和藥物的制備有著至關重要的意義。本文從SARS-CoV-2的體液免疫出發,簡要總結了5種關注變異株的突變位點、中和抗性和疫苗效果,并簡要探討了SARS-CoV-2的進化特征、未來變異方向及宿主免疫。
關鍵詞:新型冠狀病毒;關注變異株;抗體;疫苗;中和抗體
中圖分類號: R373.1;R183.3" 文獻標志碼: A" 文章編號:1000-503X(2023)03-0454-10
DOI:10.3881/j.issn.1000-503X.15269
Research Progress in Antibody Responses Against SARS-CoV-2 Variants of Concern
ZHU Yixing1,2,CHANG De1,2
1Department of Respiratory and Critical Care Medicine,Eighth Medical Center,PLA General Hospital,Beijing 100026,China
2Department of Respiratory and Critical Care,Seventh Medical Center,Chinese PLA General Hospital,Beijing 100091,China
Corresponding author:CHANG De Tel:010-84008044,E-mail:changde@301hospital.com.cn
ABSTRACT:So far,the coronavirus disease 2019(COVID-19)has been persisting for nearly three years,infecting about 700 million people and causing more than 6 million deaths,which has seriously affected the human society.According to Global Initiative on Sharing All Influenza Data,there are more than 12 million SARS-CoV-2 variants,of which the five major variants of concern are Alpha,Beta,Gamma,Delta and Omicron.Their infectivity,pathogencity,and neutralization resistance have changed greatly compared with the original strain,which has brought great pressure to the prevention and control of the pandemic.Antibody level testing is critical for confirming infection,epidemiological investigation,vaccine development,and neutralizing drug preparation.Focusing on the humoral immunity against SARS-CoV-2,this paper introduces the mutation sites,neutralization resistance,and vaccination efficacy of the five variants of concern,and briefly summarizes the evolutionary characteristics,future mutation directions,and host immunity.
Key words:SARS-CoV-2;variants of concern;antibody;vaccine;neutralizing antibody
Acta Acad Med Sin,2023,45(3):454-463
2019年12月,一種不明原因的新型病毒性肺炎從中國湖北武漢開始蔓延。武漢金銀潭醫院率先收治了7名重癥肺炎患者,通過基因測序發現病原體為一種新型冠狀病毒,與非典型性肺炎病毒(severe acute respiratory syndrome corona virus,SARS-CoV)的序列同源性達79.6%[1]。隨后國際病毒分類委員會將其命名為嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2型(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2),世界衛生組織將其感染命名為新型冠狀病毒疾病(corona virus disease 2019,COVID-19)。據世衛組織報道:截至2023-04-15,全球共有763 740 140例確診病例,6 908 554例死亡病例[2]。SARS-CoV-2是一種單股正鏈RNA病毒,長度約30kb。據報道,SARS-CoV-2的每個核酸位點以每年9.90×10-4次的速率進行替換,相當于每個譜系每年至少有30處置換[3]。全球共享流感數據倡議組織數據顯示,目前全球共有12 848 795個SARS-CoV-2基因組序列[4]。世界衛生組織提出了關注變異株(variant of concern,VOC)和關切變異株(variant of interest,VOI)的概念,并使用希臘字母作為SARS-CoV-2的易于發音和非污名化的標簽。目前共有5種VOC:Alpha(B.1.1.7)、Beta(B.1.351)、Gamma(P.1)、Delta(B.1.617.2)以及Omicron(B.1.1.529)[5]。
VOC的致病性及病毒載量遠超原始株,它們對疫情的傳播范圍、重癥率、死亡率及耐藥性等方面產生深遠的影響[6-7]。SARS-CoV-2屬于β冠狀病毒屬,它的基因組編碼4個主要的結構蛋白:刺突蛋白(spike glycoprotein,S)、膜蛋白(membrane glycoprotein,M)、核衣殼蛋白(nucleocapsid protein,N)和包膜蛋白(envelope glycoprotein,E)[8-9]。其中S蛋白是一種大型的Ⅰ型三聚體膜糖蛋白,在氨基端(amino terminal,S1)和羧基端(carboxyl terminal,S2)附近有不同的功能域,S1部分包含氨基端結構域(N-terminal domain,NTD)和受體結合結構域(receptor-binding domain,RBD),可獨立地結合細胞受體,而S2部分則參與病毒和細胞膜的融合[10]。人血管緊張素轉換酶2(human angiotensin-convertingenzyme 2,hACE2)是SARS-CoV的功能性受體,它能有效地結合SARS-CoV的S1部分[11]。中國科學家率先確定了SARS-CoV-2也利用hACE2進入細胞,且SARS-CoV-2與hACE2結合區域的原子相互作用增加,它與hACE2的親和力比SARS-CoV高約4倍[12-13]。5種VOC在S蛋白表面上都存在廣泛的突變,這些突變可與hACE2相互作用,形成hACE2阻斷中和抗體的部分表位,導致既往感染、疫苗和單克隆抗體提供的免疫保護失效[14]。
SARS-CoV-2誘導的是一種典型的病毒反應,體液免疫在其中發揮至關重要的作用[15]。當B細胞初次接觸抗原時,B細胞表面抗原受體與抗原結合,誘導幼稚B細胞分化為短壽漿細胞和生發中心B細胞,短壽漿細胞產生抗體,提供快速的血清學免疫。當B細胞再次接觸同類抗原刺激時,記憶B細胞通過分化為長壽漿細胞或重新進入生發中心進行新一輪的演變,防止同源病原體的再次感染[16]。然而,免疫反應并非持續存在,COVID-19患者恢復期血漿中抗體滴度和中和效力會隨時間的推進而下降[17-18]。此外,越來越多的變異株能繞過免疫反應,造成疫情的反復[19]。在本文中,我們綜述了現有的VOC的突變位點、中和抗性(即通過免疫逃逸等多種機制對中和抗體的中和作用產生抗性)和疫苗效果等方面的差異,為疫情防控、疫苗研發和預防新變種的再感染提供思路。
原始株
SARS-CoV-2感染后的交叉反應性 人冠狀病毒(human coronavirus,HCoV)是呼吸道疾病的常見病原體,目前主要有7種常見類型,除SARS-CoV-2外,包括SARS-CoV、中東呼吸綜合征冠狀病毒、HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63和HCoV-HKU1[9]。SARS-CoV-2與HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63和HCoV-HKU1無交叉反應,而與SARS-CoV有很強的交叉反應[17]。可能是因為二者序列同源性較強,其中核蛋白高度同源(96%),而與其他冠狀病毒同源性較弱[1]。
SARS-CoV-2感染后的結合抗體反應 大多數個體感染SARS-CoV-2后1周內可誘導典型的體液免疫反應,抗體反應主要由針對S蛋白和N蛋白的IgG、IgM和IgA組成[20]。Wu等[21]發現在確診后第一周檢測到的血清陽性率IgM-S(67%)>IgG-N(33%)>IgM-N(22%)>IgG-S(11%)。IgM-S陽性率在第5周達到峰值(95%),隨后迅速下降,第13周后在低水平波動;IgM-N陽性率在第3周達到峰值(75%),隨后迅速下降,第10~12周后幾乎無法檢測到;IgG-N和IgG-S的陽性率分別在第2、第3周達到峰值(88%和98%),此后一直在高水平維持至26周。這與其他研究結果較為一致[22],即感染SARS-CoV-2后體液反應迅速產生,達到峰值后逐漸下降,其中IgM和IgA出現較早,持續時間較短,下降更快,而IgG則在相當長的一段時間內保持穩定[23]。Jeffrey等[24]發現患者產生IgM的水平與IgG相似,而IgA對S蛋白反應的水平與IgM和IgG相似,對N蛋白的反應水平較低。這些證據表明IgM應答與急性期感染有關,IgA與局部反應相關,而IgG有助于保持對SARS-CoV-2的持久免疫。
SARS-CoV-2感染后的中和抗體反應 中和抗體能夠與病毒結合,阻斷其感染宿主,在COVID-19恢復期血漿中,結合抗體水平與中和活性相關,但在具體類別的相關性上仍存在爭議,多項研究表明高水平的中和活性只與高IgG-S相關,而與抗S其他抗體或抗N抗體的相關性較差[19,21,23,25-27]。另一項研究則表明:IgM的消耗與病毒中和性的最大損失相關,其次是IgG[28]。而Cyril等[29]認為IgA抗體中和效果通常比對應的IgG抗體更有效,盡管它在血液中的活性較低。這可能表明在初次接觸病原體時,中和抗體通過黏膜表面殘留水平的IgA立即發揮阻斷作用,如果病毒通過了這一屏障,血漿中的IgM、IgG將繼續發揮中和作用。
抗SARS-CoV-2抗體水平隨著時間推移逐步下降。Liane等[30]發現在SARS-CoV-2感染后的前3個月,中和抗體水平開始下降,下降的速度在4~7個月內放緩,總體水平可持續10個月之久。另一項前瞻性隊列研究顯示:99%的康復患者都以抗RBD IgG的形式對SARS-CoV-2產生長期免疫,其中90%的患者在首次感染1年后仍對50%的嚴重感染有保護作用[31]。充分的研究表明:即使中和活性不斷在下降,抗體至少在感染或接種疫苗后的一年內仍能提供足夠的保護[32]。且相對于自然感染者的血清,接種疫苗的個體的血清有更高的抗體水平[33]。
除了中和作用,抗體還表現出廣泛的抗病毒效應,對SARS-CoV-2感染起到治療保護作用,抗病毒功能分為兩種,抗S1(RBD)的抗體表現出中和活性,抗S2的抗體表現為效應劑,而抗N抗體表現出混合活性[29],這也是恢復期血漿用于治療的基礎。
Alpha(B.1.1.7)變異株
Alpha(B.1.1.7)序列于2020年2月7日被第一次檢測出,在2022年11月22日最后一次被檢測到。目前全球190個國家已檢測到1 203 801個序列,累計發病率約占全球8%。Alpha主要流行期在2020年10月至2021年10月,主要流行區域在歐洲,尤其是英國[34-35]。盡管Alpha與原始株相比有更高的病毒載量和更高的傳染性,但它并未明顯增加重癥率及死亡率[36]。與原始株相比,B.1.1.7存在22個特征突變(在該譜系中患病率gt;75%):開放閱讀框(open reading frame,ORF)1a(T1001I、A17O8D、1223OT、DEL3675/3677),ORF1b(P314L),S蛋白(DEL69/70、DEL144/144、N501Y、A57OD、D614G、P681H、T716I、S982A、D31118H),ORF8(Q27、R521、Y73C、S84L),N蛋白(D3L、R2O3K、G2O4R、S235F)[37]。其中D614G突變與高病毒載量和傳染性相關[38],N501Y突變能增強與hACE2的親和力[39-40],P681H突變可增強病毒的傳播率[41],H69/V70缺失可增強感染性、降低血清中和活性,Y144缺失可導致對單克隆抗體的耐藥[42]。
Nikhil等[43]發現:原始毒株與B.1.1.7感染者體內的抗S抗體水平高度一致,兩者血清中的結合抗體或中和抗體水平無統計學上的顯著差異。但是與原始毒株感染相比,B.1.1.7感染者的血清交叉反應性下降明顯。而Liane等[30]認為,盡管中和活性有一定的下降,多數B.1.1.7血清對原始毒株和其他VOC仍能表現出強大的交叉中和活性。總的來說,B.1.1.7感染者的血清中和水平與原始株相比相似或僅有輕微下降。而在耐藥性方面,Wang等[44]發現B.1.1.7對大部分抗S蛋白NTD的單克隆抗體都具有很強的抗性,他們認為這種抗性與Y144的缺失有關,而對抗RBD的單克隆抗體則仍保留中和活性。Collier等發現B.1.1.7完全逃脫了80%的抗NTD單克隆抗體的中和作用,部分抗受體結合模體(receptor-binding motif,RBM)的單克隆抗體的中和活性減少到10%以下,N501Y突變與RBM靶向單克隆抗體的逃逸機制有關。只有抗RBD特異性(非RBM)靶向的單抗完全保留了對Alpha的中和活性[45]。在一項針對13 109醫務人員的觀察性研究顯示:對于B.1.1.7感染,接種兩劑輝瑞或牛津-阿斯利康疫苗能提供與自然感染相似的免疫保護,而接種單針的保護效果大大下降(減少了67%)[46]。這些數據表明:盡管Alpha變異株的病毒載量和傳染性更高,但是仍在目前的疫苗保護范圍內[47]。
Beta(B.1.351)變異株
Beta(B.1.351)序列于2020年2月15日第一次檢測出,在2023年2月15日最后一次檢測到。截至目前,全球130個國家已檢測到44 246個序列,累計發病率不足全球0.5%。Beta主要在2020年10月至2021年8月期間流行,南非為其主要流行區域,日占比可達50%[34-35]。與原始株相比,B.1.351存在18個特征突變:ORF1a(T265I、K1655N、K3353R、DEL3675/3677),ORF1b(P314L),S蛋白(DEL241/243、D8OA、N501Y、D215G、D614G、K417N、E484K、A7O1V),ORF3a(Q57H、S171L),E蛋白(P7IL),ORF8(S84L),N蛋白(T2O5I)[37]。其中E484K和N501Y都增加了S蛋白RBD對hACE2的親和力,而K417N能導致病毒構象發生變化,逃避抗體的中和作用[48]。
與原始毒株、B.1.1.7、P.1和B.1.617.2相比,B.1.351是最不容易被識別的變異株,只有少部分的人有針對該變異的血清中和抗體[49]。感染原始株的個體的血清對B.1.351的效力顯著降低,而B.1.351感染患者的血清對原始毒株保持良好的交叉反應性[50]。B.1.351可明顯逃避自然感染和接種疫苗帶來的保護性免疫[51]。在D614G變異毒株和B.1.1.7感染者的血清中,對B.1.351的中和活性下降了數倍至數十倍[12,52]。Zhou等[31]發現,與原始株相比,自然感染或接種疫苗個體的血清對B.1.351病毒的中和作用顯著降低,分別下降了13.3倍、7.6倍和9倍。Edara等[53]發現,盡管血清中對B.1.351的結合抗體水平和中和滴度下降了數倍,但大多數感染者和mRNA-1273疫苗接種個體的血清仍能中和B.1.351,且抗S蛋白抗體可在感染后持續至少1年。值得注意的是,在急性期,B.1.351感染者的血清中和滴度比原始株感染者要低9倍,而在8~10個月后,這一數值僅為2.9倍,表明感染B.1.351后體內抗體的持續成熟,對S突變的耐受性提高[30]。此外,E484K、K417N和N501Y突變可引起對單克隆抗體的廣泛逃逸,Zhou等使用20種最強的單克隆抗體(大部分以RBD為靶向)作用于B.1.351變異株,其中有14個單抗的中和滴度降低到10%以下,大多數顯示完全敲除活性[31]。
Gamma(P.1)變異株
Gamma(P.1)序列于2020年4月7日第一次檢測出,在2023年1月18日最后一次被檢測到。截至目前,全球96個國家已檢測到134 642個序列,其累計發病率約占全球1%。Gamma主要流行期在2021年2月至2021年11月,全球日患病率占比約8%,主要在巴西等地流行,最高日占比超過90%,累計發病率約占32%[34-35]。與原始株相比,P.1存在23個特征突變:ORF1a(S1188L、K1795Q、DEL3675/3677),ORF1b(P314L、E1264D),S蛋白(L18F、T2OZ、N501Y、P26S、D614G、K417N、E484K、D138Y、R19OS、H655Y、T1O27I、V1176F),ORF3a(S253P),ORF8(S84L、E92K),N蛋白(P8OR、R2O3K、G2O4R)[37]。與B.1.351相同,P.1在S蛋白上也存在D614G、N501Y、K417T和E484K等突變,這些突變可以增強S蛋白RBD對hACE2的親和力,提高病毒對單克隆抗體的耐藥性。S蛋白H655Y突變能造成某些單克隆抗體的免疫逃逸,可在貓科動物間傳播,可能與人畜交叉感染相關[54]。Zhou等[55]發現:P.1對單克隆抗體的耐藥性與B.1.351相似,顯著高于B.1.1.7,對大部分針對RBD的單克隆抗體具有耐藥性。奇怪的是自然感染或疫苗接種后的血清對P.1的中和能力下降與B.1.1.7的下降相似,而不像B.1.351的下降那么嚴重。這與Wang等[56]觀察的結果較為一致,他們認為P.1與B.1.351對多克隆血漿或血清的中和易感性的差異可能是由于NTD突變帶來的影響。E484K突變會降低但不會完全消除感染或疫苗接種后血清的中和活性[57]。總的來說,盡管中和效力降低,自然感染和疫苗接種仍能提供對P.1的足夠保護。
Delta(B.1.617.2)變異株
Delta(B.1.617.2)序列于2020年3月12日第一次被檢測出,在2023年3月18日最后一次檢測到。截至目前,全球209個國家已檢測到4 589 687個序列,累計發病率約占全球31%。Delta主要在2021年6月至2022年3月期間活動,導致全球性的大流行,最高日占比達100%[34-35]。與原始株相比,B.1.617.2基因序列中至少存在29個特征突變:ORF1a(A13O6S、P2O46L、P2287S、V293OL、T3255I、T3646A),ORF1b(P314L、G662S、P1OOOL、A1918V),S蛋白(T19R、E156G、DEL157/158、L452R、T478K、D614G、P681R、D95ON),ORF3a(S26L),M蛋白(I82T),ORF7a(V82A、T12OI),ORF7b(T4OI),ORF8(S84L、DEL119/120),N蛋白(T2O5I、D63G、G251C、D377Y)[37]。Delta變異株具有極強的傳染性,相比之前的變異株有更高的病毒載量,一經出現就占據了許多國家疫情的主導地位[58-61]。這與它的新突變有關,Delta變異株S蛋白RBD中的L452R和T478K突變改變了其與受體結合的界面,在不降低與受體的親和活力的情況下減弱了與中和抗體的相互作用,造成免疫逃逸[62]。而P681R突變可增強與細胞融合的能力,和增強的致病性和中和抗性相關[63]。
Delta表現出與Beta相似的中和抗性[52]。Petra等[60]發現:B.1.1.7、B.1.351、B.1.617.2對原始株血清的敏感性比野生型分別降低2.3倍、8.2倍和5.7倍。此外,B.1.351和P.1感染者的血清對B.1.617.2的中和作用顯著降低,表明這些變異株的既往感染者可能更容易被B.1.617.2感染[64]。與原始株相比,輝瑞和阿斯利康疫苗對B.1.617.2的敏感性降低到12%左右[60]。Delphine等[52]發現單劑量輝瑞或阿斯利康對Delta變種幾乎沒有效果,在第二次注射后才產生有效的中和反應。盡管疫苗的保護作用下降,但仍能預防與B.1.617.2感染相關的重癥感染,疫苗接種能導致相對而言更快的病毒RNA載量的下降速度和更強的體液免疫[65]。在Liu等[64]測試的20種效力最強的單克隆抗體中,超過一半對Delta的中和作用降低了5倍以上。
Omicron(B.1.1.529)變異株
Omicron(B.1.1.529)序列于2020年3月28日首次被檢測出。截至2023年3月25日,全球210個國家共檢測出5 543 048個序列,累計發病率約占全球56%。Omicron主要于2021年12月流行至今,并迅速取代了Delta的主導地位[34-35]。Omicron的傳染性比原始株高出13倍,約為Delta的2.8倍[66]。盡管病毒載量仍然較高,但Omicron的臨床癥狀輕微,與Delta相比,Omicron的住院率、死亡率更低[67-69]。與其他變異株相比,Omicron存在大量的特征突變,而它的子系在它的基礎上有更多的突變。包括:ORF1a(S135R、T842I、G13O7S系列、L3O27F、T3O9OI、L32O1F、T32551、P395H型、DEL3675/3677),ORF1b(P314L、R1315C、I1566V、T2163I),S蛋白(T19I、L24S、DEL25/27、DEL69/70、G142D、V213G、G339D、S371F型、S373P、S375F型、T376A型、D4O5N、R4O8S、K417N、N44OK、G446S型、S477N、T478K、E484A、Q498R、N501Y型、Y5O5H型、D614G、H655Y型、N679K、P681H型、N764K、D764K系列、Q954H系列、N969K),ORF3a(T223I),E蛋白(T9I),M蛋白(Q19E、A63T),ORF6(D61L),ORF8(S84L),N蛋白(P13L、DEL31/33、R2O3K、G2O4R、S413R)[37]。可以看出Omicron的S蛋白上存在大量的突變,并且部分突變存在于其他變異株的保守區域,導致其抗原性的千差萬別[70]。其中G446S、Q493R和G496S等突變會干擾抗體與S蛋白RBD的結合,而E484A和Y505H等突變會導致抗體失活[71]。這可能是造成其極高的傳染性和廣泛的免疫抗性的因素。Wan等[70]用4種VOC的血清分別中和自身與Omicron,顯示中和活性分別下降如下:Alpha18.4倍,Beta 22.5倍,Gamma 12.3倍,Delta 25.9倍。此外,兩劑輝瑞和阿斯利康疫苗對Omicron的中和效價也受到極大影響,僅在第三次加強后有所改善。這意味著既往感染和兩劑疫苗接種者對Omicron幾乎沒有抵抗力,證實了高度血清抗體活性的背景下新一輪疫情大暴發的原因。Cao等[72]測試了247個中和抗體,超過85%的中和抗體被Omicron逃脫,只有針對sarbecovirus保守區的少數中和抗體仍然保持中和活性。
2022年以來,Omicron又出現了許多新的亞種,如BA.2.12.1、BA.4和BA.5等。它們取代了先前的BA.1、BA.2,迅速占據了主導地位。其中BA.2.12.1,BA.4和BA.5均屬于BA.2的分支[63]。這些新的亞型在人肺泡上皮細胞中的復制效率更高,融合能力更大,表現出更高的傳染性、致病性和中和抗性[73]。在S蛋白上,相比BA.1或BA.2,BA.2.12.1、BA.4和BA.5有了更多的突變。BA.2.12.1有著L452Q、S704L、R493Q突變,BA.4和BA.5具有相同的突變,即DEL69/70、L452R、F486V[58]。其中DEL69/70存在于Alpha中,L452R存在于Delta中,F486V突變有利于脫離特定抗體,但BA.2.12.1的特征突變R493Q能輕度增強血清中和活性[74]。Nicole等研究表明:在注射兩劑輝瑞疫苗后,與BA.1感染者相比,BA.2.12.1感染者血清中中和滴度下降了2.2倍,而BA.4或BA.5感染者血清中中和滴度下降了3.3倍[75]。此外,Cao等[76]發現感染BA.1后,體內產生的是針對野生型與BA.1的體液免疫,而這些保護性免疫很大程度上對BA.2相關亞型無效。這可能就是Omicron反復暴發的原因。然而,得益于L452位點的突變,Delta感染者的血清能更有效地中和BA.2.12.1、BA.4和BA.5變異株[77]。盡管加強接種對BA.2相關亞型的中和活性有著適度的下降(lt;3倍),但仍能提供足夠和廣泛的保護[78]。而單克隆抗體治療的形式也不容樂觀,大部分單克隆抗體都對BA.2相關亞型部分或完全失去活性,只有bebtelovimab保持了良好的中和活性[74,79]。綜上所述,盡管相對來說Omicron癥狀更為輕微,導致的住院率、死亡率更低,但由于其極高的傳染性和廣泛的中和抗性,仍會導致大量的感染患者與住院病例,從而進一步加劇疫情的進展。
總結與展望
機體對感染的保護性免疫并不只是單一血清抗體在起作用,而是作為一個整體。然而迄今為止大多數抗體研究都集中在血清中,而忽視了局部黏膜抗體,部分無癥狀感染者血清中無相應抗體而只在呼吸道可檢測出病毒抗原,可看出局部黏膜反應在預防感染和機體免疫中的重要作用[80]。此外,感染和疫苗接種者血漿中的抗體滴度和中和效力會隨時間的推進而下降,然而機體仍能對新的感染提供足夠的保護,這得益于記憶性B細胞和T細胞免疫反應。與血清抗體水平隨時間下降相反,即使在恢復期后期(至少8個月內),S抗原特異記憶性B細胞的數量仍在持續增加,并在之后維持穩定[15,32]。同時在SARS-CoV-2恢復期也會產生廣泛的特異性T細胞反應,包括一些血清陰性個體[81]。一項SARS-CoV的研究顯示,SARS特異性抗體可能最終消失,外周記憶B細胞反應在SARS康復患者中也無法被檢測到,而特異性T細胞記憶反應可以維持6年之久[82]。且特異性T細胞的水平不隨時間變化,受變異株的影響也較小[83]。
COVID-19疫情還在持續,病毒仍在不斷地進化演變。從Alpha到Omicron,似乎病毒帶來的臨床后果一直在減輕,疫苗也在不斷地研發與普及,好像SARS-CoV-2正在往傳染性強、毒力低、臨床癥狀輕微的趨勢進化,逐漸成為一個大號的流感。然而我們應該知道,突變是隨機的,SARS-CoV-2的每一個變異株也都是隨機出現的,病毒的進化往往是多分支而非單線進程的。例如Alpha、Beta、Gamma三種VOC就是在全球的不同區域內同時出現并在當地占據主導地位。此外,Delta的毒力比之前的變種更強,新出現的Omicron BA.4/5的致病性也比Omicron BA.1更強,這些證據表明SARS-CoV-2絕非往普通流感病毒趨勢演變[73]。多項研究提示:新變異毒株可以感染既往感染者,兩種或多種變異株共存的情況可能會導致病毒的重組。正如Omicron BA.4/5上出現Delta的特征性突變L452R導致其致病性增強[77]。S蛋白是多種中和抗體和疫苗的研發靶點,而5種VOC在S蛋白上的突變位點不斷增多,它們對疫苗和抗S蛋白單抗的抗性也在不斷增強。相反,很多保守區域突變位點較少,據此研發的單抗仍能保持適當的活性。我們可以做出假設:盡管病毒的突變都是隨機的,但是既往感染和疫苗接種等引起的免疫反應起了一個選擇作用。可以預料到的是,在目前如此龐大的感染人群中,病毒仍會不斷地變異。新變異株的傳染性、毒性和致病性等特征可能會有增強或減弱,但其逃離現有抗體和疫苗中和免疫的能力會不斷增強。值得注意的是:如果未來的疫苗受限于不斷出現的新變異株,仍需不斷的加強注射,則必須考慮抗體依賴性感染增強(antibody dependent enhancement,ADE)的問題。ADE會加劇貓冠狀病毒、中東呼吸綜合征冠狀病毒和SARS-CoV引起的疾病[20]。在SARS-CoV-2中,較高的抗體活性往往出現在重癥患者身上,這表明在某些情況下,抗體至少與某些患者的有害影響相關,因此需要對ADE相關方面進行研究。
綜上所述,為了應對不斷變化發展的疫情,我們必須加強對病毒序列的監視,進一步對SARS-CoV-2的進化機制、變異特點及機體免疫機制等方面進行研究,以便于制備作用更為廣泛且行之有效的疫苗和治療藥物,從而實現對COVID-19的控制。
參 考 文 獻
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(收稿日期:2022-09-02)