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Omicron的曾孙XBB.1.5有多厉害?

Nature Portfolio Nature Portfolio 2023-04-10


原文作者:Ewen Callaway

Omicron一个新亚型的正在快速流行,但它是否会造成大量感染和住院病例目前尚不好说。

新年新毒株。就在全球科学家费力应对新冠变异汤之际——BQ.1.1、CH.1.1和BF.7,一个谱系似有突围之势。之所以能脱颖而出,是因为它有一个独特的新突变。

一名驾驶者正在接受COVID-19检测。来源:US Army / ZUMA Press Wire Service / Shutterstock

根据美国疾病控制预防中心(CDC)的预计,这个XBB.1.5亚型当前占到美国COVID-19感染病例的约28%,同时其全球流行率也在不断上升。在美国东北部,该亚型似乎已经快速领先于其他多个免疫逃逸变异株——人们原先认为这些变异株会在今年冬天同时传播开来。


正带领团队在实验室研究XBB.1.5的北京大学免疫学家曹云龙说:“XBB.1.5几乎肯定会在世界范围内成为主导株。我现在想不到它有任何的竞争者。别的毒株都无法和它相提并论。”


科学家提醒道,XBB.1.5对于美国乃至世界的影响现在仍不清楚。该亚型在许多国家可能不会引发大规模感染潮或住院潮,因为之前几轮COVID-19暴发和疫苗接种已经建立起了较高的免疫屏障,尤其是近来为重症风险最重的人群实施了加强针接种。


然而,研究人员认为,即使XBB.1.5不会导致感染高峰,对其进行密切监测仍很有必要。这个亚型携带了一种极为罕见的突变,这种突变或能增强它的传染性,为今后的演化获益创造机会。

Omicron的曾孙

从名称可知,XBB.1.5是新冠病毒变异株XBB的一个分支。这个2022年初开始崛起的谱系是BA.2谱系两个后代的重组,而BA.2又是Omicron的一个分支。XBB的刺突蛋白携带了能增强抗体逃逸能力的一连串突变,这些突变让XBB在过去几个月里越来越普遍,尤其是在亚洲——新加坡已经暴发了一轮XBB感染潮。


变异株监测机构在2022年末注意到了XBB.1.5,多亏了它在刺突蛋白上的一个名为F486P的罕见氨基酸突变。曹云龙团队的实验显示,这个突变能增强该亚型与人ACE2受体的结合力,而ACE2受体正是新冠病毒用来侵入细胞的门户[1]。很重要的是,这个突变好像不会影响XBB逃逸抗体的能力。研究结果1月5日发布在bioRxiv预印本服务器上,尚未经过同行评审。“XBB与ACE2的结合力其实很差,”曹云龙说,但XBB.1.5的F486P突变补上了这一短板。


我们还没有搞清楚某个变异株的ACE2结合力与它的传播性之间有怎样的关系,美国福瑞德·哈金森癌症研究中心的演化病毒学家Jesse Bloom说,但对于XBB.1.5而言,“F486P就像一剂加强针,让病毒的威力更大了”。

来源:US Centers for Disease Control and Prevention

美国疾控中心估计,XBB.1.5是美国第二大常见变异株,占到全国感染病例的28%,东北部的占比更是超过了70%(见“新年新毒株”)。德国癌症研究中心的计算生物学家Moritz Gerstung估计,该亚型在美国导致的感染病例大概每周会翻番,但在XBB.1.5已经冒头的其他国家还没这么快。这个速度与2022年9月流行的BQ.1和BQ.1.1变异株不相上下,但不及前几轮的Omicron变异株。Gerstung说:“XBB.1.5的传播速度还是相当快的。


Gerstung还表示,这种趋势是否能继续下去,以及该亚型会不会显著推升感染人数,现在仍不清楚。BQ.1和BQ.1.1刚开始也有兴风作浪的趋势,但最后在欧洲和北美却逐渐失势。如果XBB.1.5也是同样的命运,那么它可能会在一些国家悄悄地取代其他变异株,但不会让感染人数激增。

大城市毒株

纽约州立大学布法罗分校的生物化学家Jennifer Surtees想知道研究人员是否高估了XBB.1.5在美国东北部的壮大趋势。她团队负责检测纽约州西部的病毒序列,XBB.1.5在他们检测的序列中已经开始变得常见,但她并没有在纽约市各实验室记录的XBB.1.5基因组数据中发现猛增的迹象。


由于COVID-19检测力度的下降,我们可能无法直截了当地评估XBB.1.5的影响力,Surtees解释道,“我觉得我们现在只能摸索着前进。我们真的不知道实际感染人数是多少。”


南非斯坦陵布什大学的生物信息学家Tulio de Oliveira认为,研究人员应该看一下医院的感染病例,以及关于疾病严重性的其他指标,这样才能最好地评估XBB.1.5的影响力。美国东北部的寒潮和节日团聚这类因素可能从一定程度上解释了该亚型为何看起来正在快速增加,他说,“我认为许多科研人员仅凭很早期的少量数据就已经在武断地下结论,做预测了。

逃逸专业户

研究人员之间的一个共识是:XBB.1.5和其前身XBB一样,也是免疫逃逸高手。它携带的大量刺突蛋白突变能让疫苗和感染诱导的抗体效力减弱——包括由之前各种Omicron变异株所诱导的抗体。曹云龙指出,实验室检测[2,3]结果显示,二价疫苗能提高阻断XBB感染(可能还有XBB.1.5)的抗体水平,但提高的幅度并不大。


整个2022年,包括曹云龙在内的研究人员眼看着Omicron谱系如何在病毒刺突蛋白部位积累各种抗体逃逸突变,好让新的谱系突破由疫苗接种和既往感染所建立的免疫屏障。曹云龙说,在F486P突变的加持下,XBB.1.5的传染性比其他正在流行的变异株高出了好几倍,所以该谱系眼下没什么进一步突变的演化压力。


然而,随着全世界逐渐建立对XBB.1.5的免疫,XBB.1.5也不会坐以待毙,他说,“我们会看到很多前所未见的新突变。

参考文献:

1. Yue, C. et al. Preprint at bioRxiv https://doi.org/10.1101/2023.01.03.522427 (2023).

2. Zou, J. et al. Preprint at bioRxiv https://doi.org/10.1101/2022.11.17.516898 (2022).

3. Davis-Gardner, M. E. et al. N. Engl. J. Med. https://doi.org/10.1056/NEJMc2214293 (2022).


原文以Coronavirus variant XBB.1.5 rises in the United States — is it a global threat?标题发表在2023年1月9日《自然》的新闻版块上

© nature

doi: 10.1038/d41586-023-00014-3

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