全球近40項研究匯總,帶你全面了解奧密克戎
三年抗疫已進入新階段。防疫「新十條」發布後,如何應對Omicron(奧密克戎)、適應防控新形勢正處於磨合期。自2021年11月在南非首次檢出後,Omicron迅速取代Delta(德爾塔)全球流行,成為優勢毒株。迄今,科學界對Omicron已有哪些了解?Omicron已在自然界和人類社會中占據了怎樣的位置?近期刊發的一篇綜述文章匯總了全球近40項有關Omicron變異株的研究結果,為奧密克戎進行了多角度的畫像。
該文題為《新型冠狀病毒Omicron變異株病原學及流行病學研究進展》,今年11月底刊發於中華醫學會主辦、中國疾病預防控制中心傳染病預防控制所承辦的《中華流行病學雜誌》。文章作者來自北京大學公共衛生學院、北京大學醫學部美年公眾健康研究院及北京大學公眾健康與重大疫情防控戰略研究中心。
該文為認識Omicron提供了豐富證據。如,關於 Omicron從哪裡來?一項對Omicron變異株起源的研究發現,Omicron變異株的祖先大致於2020年中期由人類傳到家鼠,在家鼠中經歷一年多的進化,於2021年底回傳人類。Omicron傳染力有多強?模擬研究顯示,辦公室、餐廳、歌舞廳和公共交通中的大多數情況都難以通過正確佩戴外科口罩達到對Omicron變異株的有效防護。疫苗能管多久?美國CDC(疾病預防與控制中心)的數據顯示,接種第三劑疫苗5個月後,預防Omicron變異株的有效性僅為19%。
作者建議,考慮到我國人口自然感染免疫水平低、人口基數大、人口老齡化等多種因素,應研發保護效果更好、更持久的疫苗,加大新冠病毒疫苗基礎和序貫加強免疫的覆蓋,提高人群免疫水平;同時關注重點人群,減少重症和死亡。
Omicron從哪裡來?
該文寫道,一項對Omicron變異株起源的研究發現,Omicron變異株的祖先大致於2020年中期由人類傳到家鼠,在家鼠中經歷一年多的進化,於2021年底回傳人類。由此可見,Omicron變異株可從人類傳播到動物宿主,然後再實現從動物到人類的溢出。人群大流行中,新冠病毒由人類傳給動物,受感染動物作為傳染源的意義,值得進一步觀察。
值得注意的是,目前已有來自29個國家的400多種動物感染了新冠病毒,包括寵物、野生動物和家畜等。與原始株和Delta變異株相比,Omicron變異株的宿主範圍更廣。除了原始株的宿主外,Omicron變異株還能與果子狸、齧齒動物、多種蝙蝠以及一些刺蝟的ACE2(angiotensin converting enzyme 2,血管緊張素轉化酶2)受體結合。
Omicron進化到哪一步了?
B.1.1.529變異株來自B.1.1譜系,為新冠病毒的進化支系之一。 B.1.1.529變異株最早於2021年11月在南非檢出,該變異株具有大量的突變,傳播速度快,WHO根據新冠病毒進化技術諮詢小組的建議,將B.1.1.529列為值得關切的變異株(variants of concern,VOC),並命名為Omicron變異株。
Omicron持續變異,不斷出現新的亞型,主要包括BA.1,BA.2,BA.3,BA.4和BA.5亞型及其後代譜系。Omicron變異株不同亞型特徵的比較見下表。
Omicron變異株不同亞型特徵比較。論文附圖
從新冠病毒基因序列的進化樹來看,BA.1、BA.2和BA.3屬於Omicron變異株不同的進化 分支,而BA.4和BA.5則是在BA.2的基礎上進化而來,由於其遺傳變異的相似性,經常把 BA.4和BA.5合併稱為BA.4/5。
與原始株相比,BA.1在刺突蛋白中含有34個突變,這些刺突蛋白突變會引起其病毒學特徵的改變,如複製能力和毒性降低,傳染力增強。隨後的Omicron變異株亞型均保留這些突 變。
BA.4/5與BA.2相比增加了L452R、F486V和R493Q突變,其中L452R突變是此前Delta變異株的重要突變位點,有利於病毒躲避針對RBD(receptor binding domain,新冠病毒表面刺突蛋白上的受體結合域)2類和3類區域的抗體,是導致高免疫逃逸能力的關鍵突變位點之一。
此外,BA.4/5攜帶的F486V突變還有利於逃逸針對RBD的1類和2類抗體,R493Q回復突變又增加了RBD與受體結合的親和力,進而提高了BA.4/5的適應性。
2022年12月15日,鍾南山在「全國高校抗疫大講堂」上的分享截圖。
值得注意的是,由於截稿時間限制,該文並未涉及Omicron變異株BF.7亞型。12月15日下午,中國工程院院士鍾南山在「全國高校抗疫大講堂」上作「新冠(Omicron)疫情動態及應對」主題分享時表示,當前,北京、保定等地流行的主要為奧密克戎變異株BF.7,廣州、重慶等地主要流行的為奧密克戎變異株BA.5.2。而BF.7是BA.5.2.1.7的簡稱,是在BA.5.2基礎上的突變株,總體來看,兩種毒株沒有明顯的差異。
他解釋,BF.7是在BA.5.2的基礎上增加了一個R346T位點突變,因而有了更強的免疫逃逸,潛伏期進一步縮短,「有人接觸病人後第二天就出現感染,但大部分人感染後一直沒有很明顯高燒,可以說是無症狀感染,一部分咽干、咽痛、乾咳、頭痛、發熱等,只要不侵犯肺、不缺氧都是輕症。」
Omicron傳染力有多強?
研究顯示,Omicron變異株傳染力和傳播速度比原始株和其他關切的變異株(VOC)更強。
新冠病毒原始株、Delta、Omicron變異株的R0(基本再生數,描述病毒傳染力的指標,數值越大病毒的傳染力越強 )分別為2.2、3.2、9.5,表明傳染力不斷增強。
南非研究顯示,在Omicron變異株主導的疫情期間,病例的增加速度更快,該地區從首例病例出現到疫情高峰的時間為1個月,而Delta疫情時為2個月。
《新型冠狀病毒肺炎防控方案(第九版)》指出新冠病毒主要為經呼吸道飛沫和密切接觸傳播,在相對封閉的環境中可經氣溶膠傳播,接觸被病毒污染的物品後也可能造成感染。
與原始株和其他關切的變異株(VOC)相比,Omicron變異株更具穩定性,室溫下可在物體表面存活更久。發表於bioRxiv預印本上的研究表明,在氣溫為25 °C,相對濕度為45%~55%的條件下,Omicron變異株在塑料表面可存活193.5小時,在人體皮膚模型表面可以存活21.1小時,對於原始株則分別為56.0和8.6小時。
此外,在21~22 °C實驗室環境中,BA.1可在不鏽鋼、聚丙烯塑膠片以及玻璃等光滑表面上穩定存活超過7天,在面巾紙、打印紙等多孔、凹凸不平的物體表面上,BA.1可保持30分鐘的傳染性。
我國珠海市對Omicron變異株聚集傳播案例的流行病學調查顯示,進口假牙和牙膜可能是疫情的源頭;類似地,我國北京市也報告了可能由北美郵寄文件導致的Omicron變異株聚集傳播案例。上述研究均提示Omicron變異株及其亞型極有可能通過非冷鏈污染物體的媒介進行傳播。
一項模型研究揭示了Omicron變異株經氣溶膠媒介傳播的風險。研究表明Omicron變異株 感染者有更高的病毒載量,加之Omicron變異株更高的傳染性,大大增加了其經氣溶膠傳播的風險。模擬研究顯示,Omicron變異株感染者中有較高概率排出高濃度的病毒,且辦公室、餐廳、歌舞廳和公共交通中的大多數情況都難以通過正確佩戴外科口罩達到對Omicron變異株的有效防護。提示氣溶膠這一傳播媒介在Omicron變異株傳播中的重要性,值得關注和警惕。
作者建議,Omicron變異株傳播方式主要還是通過飛沫傳播,因此,仍應堅持規範佩戴口 罩、保持社交距離、勤洗手、多通風的疫情常態化防控措施,同時需關注經污染物體和氣溶膠媒介傳播的風險。
Omicron致病特徵是哪些?
人群流行病學研究表明,Omicron變異株感染後輕症和無症狀感染者居多,症狀持續時間短,以上呼吸道症狀為主。
我國浙江省寧波市61例確診的Omicron變異株感染者中,54.1%為無症狀感染者。我國廣東省珠海市38例確診的Omicron變異株感染者中,76%為輕症或無症狀感染者。
英國的一項縱向研究,分別納入Delta和Omicron變異株感染者各4990例。結果顯示,Omicron變異株感染者症狀持續6.87天,明顯小於Delta變異株(8.89天);Omicron變異株感染者的嗅覺喪失比例降低(16.7% vs. 52.7%),腦霧、眩暈和發熱等使人虛弱的症狀也明顯減少,但咽喉疼痛風險增加(70.5% vs. 60.8%)。
新冠病毒感染急性期後出現的持續症狀被稱為「新冠病毒長期症狀」。英國的一項病例對照研究顯示,Omicron變異株流行期的感染者中4.5%的人報告了新冠病毒長期症狀,而Delta變異株流行期的感染者中報告新冠病毒長期症狀的比例是10.8%。進一步調整多種混雜因素後的分析顯示,感染Omicron變異株後發生新冠病毒長期症狀的風險比Delta變異株明顯降低。
就疾病結局來看,在 Omicron變異株流行早期,多項流行病學研究顯示,Omicron 變異株引起的住院、重症和死亡風險低於先前的變異株。
南非前瞻性隊列研究顯示,在住院患者中,與先前Delta變異株感染者相比,Omicron變異株感染者發生重症的概率顯著降低70%(OR=0.3,95%CI:0.2~0.5)。美國回顧性隊列研究顯示,相比Delta變異株,Omicron變異株感染者總體入院風險下降41%,其中,入住重症監護室風險下降50%,機械通氣風險下降64%,死亡風險下降79%。上述研究均基於國家性的大型人群數據開展,並調整了年齡、性別、疫苗接種和新冠病毒感染史等可能與疾病嚴重性相關混雜因素。
對Omicron變異株不同亞型的研究顯示,不同亞型感染導致的疾病嚴重程度無顯著差異。南非研究顯示,BA.4/5感染者在入院和發展成重症風險方面與BA.2類似。
在病死率方面,研究發現原始株、Beta、Delta、BA.1和 BA.4/5變異株的病死率分別為5.3%、 6.9%、6.4%、2.5%和1.9%。與BA.1相比,BA.4/5變異株感染者病死率差異無統計學意義(HR=1.12,95%CI:0.93~1.34)。
感染新冠病毒後發展為重症危險因素包括男性、老年、肥胖、心血管病和呼吸系統疾病等。我國香港地區Omicron變異株流行期間,對2021年12月31日至2022年9月28日的9943例新冠肺炎死亡病例分析顯示,死者中位年齡為86歲,91%患有長期慢性病,69%未接種過任何疫苗或接種過1劑疫苗但未滿14天,28%未接種疫苗加強針。
作者總結道,可見,未接種疫苗、老年、合併慢性病為感染Omciron變異株後重症和死亡的重要危險因素。
疫苗對Omicron效果如何?
Omicron變異株強大的免疫逃逸能力使得突破性感染(完全接種疫苗後發生的感染)風險陡增。
丹麥針對早期785例確診的Omicron變異株感染者的分析顯示,完全接種或者加強接種疫苗的比例為83.1%。我國浙江省163例確診的Omicron變異株感染者(≥60歲)中,57.06%的感染者加強接種了疫苗。高感染率可能與Omicron變異株免疫逃逸增強有關,同時來自疫苗接種和既往感染的保護也在減弱。
多項研究證據顯示,兩劑滅活疫苗基礎免疫後,針對Omicron變異株產生的體液免疫和細胞免疫應答水平較低,加強免疫可提高機體免疫應答水平,序貫加強免疫優於同源加強免疫。
我國學者研究顯示,在完成兩劑CoronaVac(科興滅活疫苗)接種3~5周後,針對Omicron 變異株的50%蝕斑減少中和試驗(PRNT50)抗體滴度均低於檢測下限。而兩劑BBIBP-CorV(國藥滅活疫苗)接種第14天時,80%的血清樣本對Omicron變異株的中和抗體滴度都低於檢測下限。
完成第三劑CoronaVac(科興滅活疫苗)加強免疫後,可誘導針對Delta和 Omicron變異株有效的體液免疫、B細胞和T細胞免疫。相比同源加強免疫,使用mRNA疫苗、重組亞單位疫苗異源加強免疫後,針對Omicron變異株的中和活性更優。
在滅活疫苗基礎免疫後,mRNA疫苗接種明顯增強針對Omicron變異株的體液免疫和細胞免疫應答。特異IgG水平是同源加強免疫的8倍,血漿針對Omicron變異株的90%蝕斑減少中和試驗(PRNT90)抗體滴度水平是同源加強免疫的4倍,RBD特異性記憶B細胞數量是同源加強免疫的73倍。假病毒中和試驗(pVNT)中,重組亞單位疫苗加強產生的針對 Omicron變異株的血清中和抗體水平是同源滅活疫苗加強的2倍,對Omicron變異株的中和抗體滴度陽性率達到了100%。
人群流行病學研究表明,現有疫苗基礎免疫預防Omicron變異株感染或者發病保護效果較低,但仍可有效防止重症和死亡,接種加強針可提高對Omicron 變異株保護效果。
基於中國香港地區BA.2流行期間的研究結果表明,對20~59歲年齡組人群,兩劑 CoronaVac(科興滅活疫苗)預防新冠肺炎重症/死亡的保護效果為91.7%(88.7%~94.0%);對≥60歲年齡組老年人降至69.9%(64.4%~74.6%);三劑CoronaVac(科興滅活疫苗)對新冠肺炎重症和死亡的保護效果為98.6%(98.0%~99.0%)。
疫苗能管多久?既往感染疊加疫苗效果如何?
針對原始株設計的新冠病毒疫苗對Omicron變異株感染引起的新冠肺炎的保護效果備受關注。此外,在當前感染人數不斷增加的形勢下,既往感染與疫苗的疊加效果如何也是亟待回答的問題。
作者總結道,疫苗的免疫效果會隨接種時間延長而減弱。荷蘭大型人群病例對照研究顯示,接種第三劑疫苗3個月後對BA.1和BA.2的保護效果明顯下降。美國CDC(疾病預防與控制中心)的數據顯示,接種第三劑疫苗5個月後,預防Omicron變異株的有效性僅為19%。
美國食品與藥品管理局通過了在新冠病毒加強疫苗中添加Omicron變異株成分的建議,並修改了兩種mRNA疫苗即BNT162b2和mRNA-1273的緊急使用授權,批准針對BA.4/5與原始株的雙價疫苗。經過批准的雙價疫苗既包括原始株的mRNA成分(提供預防新冠肺炎的廣泛保護),也包含BA.4和BA.5變異株共有的mRNA成分(提供預防Omicron變異株的更好保護)。兩款雙價疫苗均為單一加強接種,在完成基礎免疫或單價疫苗加強後2個月即可接種。單價mRNA疫苗不再被批准用於≥ 12歲個體的加強接種。
疫苗與既往感染疊加的保護效果如何?
既往感染新冠病毒可在一定程度上誘導機體產生針對Omicron變異株的免疫保護,聯合疫苗接種可對Omicron變異株感染提供更有力的保護。
葡萄牙一項研究顯示,既往感染原始株、Alpha、Delta、BA.1或BA.2變異株均可對BA.5感染提供一定的保護,分別為51.6%、54.8%、61.3%和75.3%。一項血清學試驗則表明,既往新冠病毒感染者接種1劑BNT162b2疫苗(BioNTech/輝瑞的新冠mRNA疫苗)3~5周後,產生的針對Omicron變異株的PRNT50抗體滴度為130.0,高於未接種疫苗的既往感染者(77.8)。荷蘭一項病例對照顯示,與任一種情況相比,既往感染疊加疫苗接種可以提供針對BA.1或 BA.2變異株更好的保護效果。
既往免疫與疫苗接種疊加效果更好的原因可能與免疫次數有關。研究顯示,個體免疫的次數(包括自然感染和疫苗接種)越多,機體引發的中和抗體應答水平及廣譜程度(包括針對Omicron變異株的中和抗體反應)越高,提供的保護效果越好。
作者建議,考慮到我國人口自然感染免疫水平低、人口基數大、人口老齡化等多種因素,應研發保護效果更好、更持久的疫苗,加大新冠病毒疫苗基礎和序貫加強免疫的覆蓋,提高人群免疫水平;同時關注重點人群,減少重症和死亡。-來源:澎湃新聞-