追踪下一株新冠变体

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2021年2月25日,哥伦比亚伊塔圭的学校重新开学,学生们戴口罩隔着挡板听课

  8月30日,一株新的新冠病毒变体“荣登”世卫组织官网的VOI名单,获得希腊字母称号“Mu”。
  VOI的全称是“Variant of Interest”,官方翻译是“值得关注的变异株”。风险级别更高的,是“值得关切的变异株”(VOC),成员是当下新冠世界的主角—阿尔法(Alpha)、贝塔(Beta)、伽玛(Gamma)和德尔塔(Delta)。
  两个译法看不出太大差别,需要记住的是,Mu,或者同列表中的其他成员(例如变种病毒Lambada等),有可能成为下一个德尔塔。
  唯一不变的,就是变化,这是病毒的终极目标,它总是穷尽手段地传播自己。突变,是它们的使命。
  一年半以来,人类已经先后遭遇了1000多种新冠变体。其中最为成功的案例,无疑是德尔塔,今年夏天以来,它攻陷了我们这颗星球的大多数区域。
  新的变体还在源源不断地出现。下一株大流行的变体,何时到来?

  Mu已经扩散至40多国。不过,它的大本营仍在拉美。

Mu来了


  获得一个希腊字母称号,也就意味着,警钟已经敲响。
  Mu的另一个命名为“B.1.621”,该变体2021年1月首次发现于哥伦比亚,是新冠家族的新生代成员。今年6、7月,来自英国和阿联酋的两名女性在东京成田确诊Mu变异病毒。9月初,东京大学医学研究所的血清学实验表明,接种疫苗者的中和抗体,很难对它起到遏制效果。
  这个结果着实令人震惊,这是否意味着,疫苗在它面前就失效了呢?现在还不知道。
  一些未经同行审议的研究显示,Mu的传播力,是早期版本的2倍。
  基因序列表明,Mu的穗状蛋白中有8个突变,如E484K和N501Y,这些突变也普遍存在于老的变体中,这是它能逃避抗体的原因。但Mu也有一些全新的突变,比如346点位的突变,破坏了抗体与刺突蛋白的相互作用,它的后果是什么,暂时也无人知晓。
  如今,Mu已经扩散至40多国。不过,它的大本营仍在拉美。在哥伦比亚,该变体占病例的比例高达40%。现在的问题是,拉美提供的病毒序列非常少,只占病例数的0.07%,这种局限让科学家很难研究Mu的现实分布。
  拉美世界之外,Mu还有更强劲的竞争“对手”,比如德尔塔。在美国,后者占新增病例数的99%,在全球占据88%。而6月之后,Mu在美国的病例逐渐下降。但这并不意味着Mu就不足为惧,德尔塔之后,世界将被怎样的变体接管,充满了不确定性。
  可以确定的是,新冠不会停止自己的进化,下一个超强变体,也许已经在孕育。人类并不精确知道病毒的下一步会怎样走。
  密歇根大学医学院的医生和病毒学家Adam Lauring说:“我认为,任何给你一个明确答案的人,都可能是满口胡言。”
  但科学家并非身处茫然无措的黑暗中。
  要想找到下一个大流行变体的线索,我们需要了解病毒变异、进化的“策略”。策略这个词可能会不恰当地赋予病毒一种人格意味,但要理解这位“敌人”,我们必须意识到,病毒进化的结果,始终遵循着一种混乱中的精妙规则。
  病毒并不存在意志,但物竞天择的进化论会以权衡、博弈、竞争的方式,选中一种“被动”的最优策略。


2021年6月21日,哥伦比亚波哥大,一名妇女路过一幅抗疫壁画


哈佛大学公共卫生学院的流行病学家BillHanage(右)

进化游戏


  病毒会在三个维度进化:传播力、毒力、免疫逃逸。维度有时会叠加,或者,为了更优化的突变,它选择一种折衷的策略。这取决于人类如何与它博弈。
  德尔塔无疑代表新冠进化的完美演绎,它给人类的教训,值得反思。
  回过头来看,德尔塔的故事,可能是这样开始的。
  去年10月,在印度某个地方,主人公是某位免疫力低下的人,也可能是正在治疗类风湿关节炎或艾滋病的患者,他不幸感染了新冠病毒。
  他的症状可能很轻微,但由于免疫力低下,身体一时之间难以清除病毒,病毒始终在他体内徘徊、不断繁殖。我们都知道,病毒从一个细胞复制到另一个细胞,总会出现一些意想不到的错误,即“突变”。
  一些关键性的错误,就发生在这位假设性的患者身上。他可能住在一个人群拥挤的地方,也可能去商场、市集购物。总之,关键突变之后的病毒,从他身上出逃了。
  這个过程无法被证实,但科学家普遍认为,某位患者的特殊情况,孕育了德尔塔。
  类似的故事,仍在世界各个角落上演。德尔塔隐蔽、难以追踪,等它闪亮登场时,人类发现为时已晚。新冠大流行至今,我们已经发现了数千种变体,而德尔塔的故事,无疑是其中最“成功”的案例。有研究表明,它的传染性,比最早流行的病毒高97%。
  德尔塔的狂飙之路,是人类粗心引起的。印度泰米尔纳德邦的高级病毒学家Thekkekara Jacob John就说:“我们根本没有寻找变体,换句话说,我们错过了时机。”   德尔塔引起关注的时候,是它诞生半年之后了(今年4月,印度疾控机构才把它列为“值得关注的变体”)。随着夏天到来,德尔塔展开了所向披靡的攻势,迅速占领了印度,并传播至全世界。
  如果说,进化是一场游戏,那新冠病毒绝对是一位擅长于此的玩家。过去一年半以来,它在数以亿计的宿主身上快速复制了自己,无数次撞上了基因大奖。
  虽然这样的突变是罕见的,但如果有足够的时间,罕见就会变成常见。加州大学洛杉矶分校的病毒学家Oliver Fregoso说:“病毒持续的时间越长,它就有越多的机会来采样,使它更适合进化。”

  关于下一株大流行的变体,科学家们只有一个大致的推测,可能性最大的,仍然是德尔塔的后代。

下一株变体


  一个变体能否成功,要看棋局上的对手们。
  早期,贝塔和伽玛分别在南非、巴西起家,在那里,相当一部分人口被旧版本的病毒感染,很多人已经有了相对坚固的免疫屏障。于是,这两位变体另辟蹊径,着力于抗体识别方面的突变,让抗体的识别度大大降低。这帮助它们入侵防御良好的宿主。


2021年9月23日,印度北方邦加济阿巴德,新冠疫情期间,大量印度乘客站上拥挤的火车离开车站

  德尔塔萌芽于印度,是另一种情形。此前,当地很少人感染过新冠病毒,这种环境使得它无需隐蔽性,从而发展出“快准狠”的嗜好。这种“策略”帮助德尔塔超越了它那些顽强但迟钝的竞争者。
  病毒的终极目标,是通过任何可能的手段进行传播。到目前为止,德尔塔没有什么理由改变其策略,这也是为什么Mu無法与之竞争的原因。
  关于下一株大流行的变体,科学家们只有一个大致的推测,可能性最大的,仍然是德尔塔的后代,而不太可能是一个全新的支系。
  但是,随着德尔塔感染的人越来越多,情况对它就越加不利。另一方面,注射疫苗的人越来越多,人类的集体免疫力也在持续增长(当然,这也取决于全球疫苗分配的协作性)。所以,在最大的限度里,德尔塔不可能永远维持自己的“领地”。
  哈佛大学公共卫生学院的流行病学家Bill Hanage说:“一旦很大一部分人能够阻挡病毒,它就需要找到新的方法来‘多坚持一两天’。”
  相对应的是,压力越大,病毒也就越有动力。
  可以预见的是,德尔塔将会进入某个临界点,至于是何时,没有科学家敢给出答案。也正因如此,我们遇见的下一个大流行的变体可能会更狡猾。犹他大学的进化病毒学家Stephen Goldstein认为:“下一个变体,可能会采取一种更依赖隐蔽性的策略。”
  Bill Hanage指出,随着人类免疫系统接受的训练越来越多,一种可以同时绕开所有封锁的全新变体,几乎是不可能的。
  阿尔法和贝塔在去年春天进化出逃避抗体的能力,但这并没有给予它足够的好处,以至于它们成了新冠合奏中的配角,甚至可能逐步退出历史舞台。由此可见,病毒无法同时达到传播性、毒力和免疫逃逸的最大值,它必须经历权衡、取舍和牺牲。
  借助疫苗、口罩、社交距离、通风,或者任何可以限制病毒传播的干预措施,人类有很大胜率夺回这场竞赛的控制权,给病毒施加足够的压力,逼迫它自我萎缩、走向温顺,或者灭亡。
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