變種病毒恐永無休止? 帶你了解病毒異變

 |2021.06.24
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新冠病毒在全球傳播不斷發生病毒變異。圖╱取自BBC

【本報綜合外電報導】病毒的一生中會發生多次突變,產生變異毒株,導致病毒行為發生變化。這就給疫苗和藥物研發、疫情控制帶來不確定因素。病毒變異會無止盡地進行下去嗎?哪些變異毒株是人們必須警覺的?疫苗對變異毒株會不會失效?回到起點,了解變種毒株是怎麼產生的。

因為病毒不斷複製自己,突變也不斷發生。病毒複製的愈多(感染人數愈多),發生突變的機率和出現變異的數量也就愈多。

在新冠病毒疾病疫情初期,全球人口絕大部分都不具備保護的免疫力,但現在愈來愈多人不是曾經感染過就是接種過疫苗,有了保護力。因此,不會觸發人體免疫反應的變異病毒更容易傳染。

●基因複製過程 錯誤即成變種

每一次新冠病毒感染人體,都是SARS-CoV-2病毒不斷複製自己的結果,每次複製就要複製自己的基因組,在複製的過程中可能會出現微小的錯誤,因此新的基因組可能和之前的稍有不同。

簡單說,這些小錯誤就是突變,又稱異變,由此產生病毒的變種毒株;突變會持續不斷發生,變種毒株也就愈來愈多。大部分突變對病毒的行為沒有影響,但偶然情況下,突變也會造成病毒的行為產生變化。

目前發現的主要有兩種變異,都出現在新冠病毒的突刺蛋白上,突刺蛋白是病毒用來解鎖進入人體細胞的重要組成部分。

N501變種毒株改變了新冠病毒突刺最重要的結合受體,這是病毒突刺首先接觸人體細胞的地方,任何讓病毒更容易進入細胞內的變異就會讓它更具優勢。

英國新冠病毒基因組專家羅曼(Nick Loman)認為,從這一點來看這一變種毒株非常值得關注。

另一種突變是H69/V70缺失。劍橋大學Ravi Gupta教授的研究表示,這種突變在實驗室實驗中使傳染性提高了兩倍,同時使倖存者血液中的抗體攻擊病毒的效率減弱。

新冠病毒在全球傳播不斷發生病毒變異。圖╱取自BBC

●變異毒株行為有什麼不同?

病毒在適應過程中有多種技巧來讓自己更容易傳播。例如:

更有效地侵入人體細胞;
更深地潛入人體細胞內的預警機制;
在空中存活更長時間;
增加患者呼吸、咳嗽釋放的病毒含量;


病毒變異會涉及演化意義上的進退取捨──一方面的進步可能是以另一方面的退步為代價。比如,病毒在與疫苗抗衡的過程中可能會犧牲部分傳播能力。

病毒變異將演變到什麼程度?目前很難預測,因為不光是變異毒株的數量,還涉及傳染性、危害力、免疫的有效時間長短等各種因素。

●哪些變異毒株需要注意?

和所有病毒一樣,新冠病毒也在不斷變異。和所有病毒變異一樣,大多數變化都無關緊要,有些甚至有益,但有些卻很險惡,會增強病毒的傳染性或殺傷力,而且很不幸,這類變異往往占主導地位。

Delta變種病毒(B.1.617.2),最早在印度發現。
Alpha變種病毒(B.1.1.7),最早在英國肯特郡發現,已傳播到50多個國家╱地區,有可能還在變異。
Beta變種病毒(B.1.351),最早在南非發現,已擴散到至少20個其他國家╱地區。
Gamma變種病毒(P.1),最早在巴西發現,已擴散到其他10多個國家╱地區。


Alpha、Gamma和Beta變異毒株都有一種被稱為N501Y的突變,這種突變似乎能強化病毒對細胞的感染力,也使病毒更容易傳播。

Beta和Gamma變異毒株還有一個關鍵的突變,稱為E484K,可能使病毒得以避開免疫系統的阻止和攻擊。目前,Delta變異病毒株,在全球快速傳播,不僅將成為美國的主要威脅,也可能阻礙歐洲經濟復甦。

圖╱unsplash

●疫苗對變異毒株有效嗎?

幾乎可以肯定是的,至少現在是這樣。

因為輝瑞、莫德納和牛津等3種進展快速的疫苗,都訓練人體免疫系統對抗病毒突刺,而新冠病毒刺突蛋白出現變異令人擔心是否會影響疫苗的效力。不過,疫苗同時也在訓練免疫系統攻擊病毒的幾個不同部分,因此即使部分刺突發生突變,疫苗應該仍然有效,可能效力會降低。

需要警覺的是,病毒發生更多突變,能夠避開免疫系統阻擊而繼續感染人體,病毒變異說明病毒在不斷適應環境以求生存,新冠病毒將來有可能像流感一樣,需要定期更新疫苗。

流感病毒變異相當快,所以我們每年都需要新的疫苗;SARS-CoV-2病毒不像流感病毒變異如此快速,但是持續發生的新的變異也許也需要定期補打後續疫苗。

●新冠病毒變異會永無休止嗎?

比較病毒傳播能力的最主要指標是R0值,意思是在無人具有免疫力、無人採取防疫措施的情況下,一個病毒攜帶者感染的人數。

2019年發生在武漢的疫情初期,R0值大約是2.5,Delta變異毒株的R0值可能高達8.0。

新冠病毒的R0值能升到多高,目前學術界意見並不統一,但普遍認為今後幾年病毒的傳播能力將跳躍式增強。

目前所有傳染性疾病中R0值最高紀錄屬於麻疹,介於14 -30。

圖╱unsplash

雖然疫苗是控制疫情的主要工具,但是疫苗本身也可能會導致新冠病毒突變、出現不起免疫反應的病毒變異。

隨著感染後復原的人以及接種疫苗的人愈來愈多,病毒也面臨更大的生存壓力,出現不會引起人體免疫反應的變異病毒的可能性也就愈高。

但病毒變異還是有終極限制的。牛津大學病毒進化專家阿麗斯·卡佐拉奇斯(Aris Katzourakis)認為,不大可能出現一種集所有糟糕突變為一體的終極超級病毒。

當然,遏制新冠病毒變異毒株層出不窮的最有效辦法,就是減少全球新冠病毒感染病例,因為每次新的感染就是病毒發生變異改變行為的機會。

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