XBB.1.5已經成為第一波Omicron感染浪潮以來傳播最快的新冠變種
來自美國疾病控制和預防中心(CDC)的預測估計,新的SARS-CoV-2變種XBB.1.5在美國各地的流行率已經爆炸性增長,在短短幾週內從只有3%上升到超過40%。該變種被認為是在紐約出現的,研究人員聲稱早期研究表明它比以前的變種能更有效地與人體細胞結合。
當世界慶祝新的一年的到來,也是我們進入大流行病的第四年時,COVID-19最新發展的另一個轉折已經出現,XBB.1.5 – 一個新的Omicron亞變種似乎正在美國各地迅速蔓延。該變種看起來是第一個對該大流行病的軌跡產生相關影響的重組變異。
重組體是一種由不同變種的基因組混合而成的病毒。當一個人同時感染了兩個或更多的變種時,它們就會出現。
研究員Emma Hodcroft解釋說:”當一個病毒複製自己時,它可以在漂浮的不同基因組之間進行’模板切換’。如果這些都是相同的,那麼最終產品就沒有什麼不同,但如果不同的血統在那裡,就會有不同的結果。但如果不同的血統同時存在,我們可以發現這些’嵌合體’的孩子- 重組體。”
近来出现了大量的SARS-CoV-2重组体,常常导致夸张的头条新闻,预示着”deltacron”毒株出现的威胁。然而,直到最近,还没有任何SARS-CoV-2重组体显著传播到足以产生相关的感染潮。
第一個嚴重出現的重組體是在幾個月前出現的,被稱為XBB。這個獨特的變種是BJ.1(又名BA.2.10.1.1)和BM.1.1.1(又名BA.2.75.3.1.1)的組合。
XBB最初於8月在印度被發現,新加坡是第一個在10月經歷XBB感染的國家。那次浪潮相對較快地達到了頂峰,沒有給該國的醫療系統帶來太多麻煩,這表明XBB可能不會在全世界造成太多麻煩,許多研究人員因此鬆了一口氣。
但去年的情況表明,沒有一個SARS-CoV-2的變種能保持太久,當XBB在世界範圍內旅行時,它很快就有了新的變異。而XBB.1.5可能是美國出現的第一個值得關注的變種。
第一個報告的XBB.1.5樣本已被追溯到10月22日的紐約。一周後,該變種在羅德島和華盛頓州被檢測到。11月初,在印度和印度尼西亞發現了零星的檢測報告,但到了本月中旬,一些歐洲國家也發現了這個新的變種。
直到上週,CDC的變種追踪模型還沒有將XBB.1.5與XBB分開。但就在新年到來之前,它的新預測出現了,突然間XBB.1.5已經被包括在內,預計占美國所有病例的40%以上。
由於基因組採樣的速度很慢,CDC採用了一個名為Nowcast的建模系統來實時預測變種的變化。目前的Nowcast模型估計,在過去的一周裡,美國的XBB.1.5病例增加了一倍,在美國東北部地區佔所有確診病例的75%以上。
CDC最新的Nowcast模型顯示XBB.1.5的快速傳播。
與往常一樣,XBB.1.5是否比之前的Omicron變種導致更嚴重的疾病是最受到關注的。來自斯克里普斯研究所的埃里克-托波爾說,紐約可以被認為是XBB.1.5的一個風向標,在過去幾周里,該地區的住院人數出現了令人擔憂的上升。據Topol說,這種住院人數的激增可能不完全是由於XBB.1.5的上升,但新的變種幾乎可以肯定是在發揮某種作用。
“當然,其他因素也可能起作用,如免疫力下降,室內/節日聚會,寒冷的天氣,缺乏緩解措施,”Topol在他的博客上解釋說。”但值得注意的是,紐約的COVID-19入院率是自1月下旬以來最高的(也超過了2021年夏季的Delta感染潮,但當時和現在的入院分類有些模糊)。”
除了這些流行病學觀察,研究人員曹雲龍的新實驗數據表明,XBB.1.5的一個關鍵突變可能解釋了這種變種如何能更有效地與人類細胞結合。該突變被稱為F486P,增強了病毒與人體細胞上某些受體結合的能力。雖然其他突變幫助這個特殊的變種逃避先前感染產生的免疫抗體,但F486P意味著病毒可以更有效地進入人類細胞。
大約一年前,追踪病毒進化的研究人員傑西-布魯姆(Jesse Bloom)將486標記為未來有問題的SARS-CoV-2變異的關鍵基因組部位。目前的疫苗和感染誘導的抗體特別依賴這個點來有效地中和病毒。
因此,486位點的大多數突變會導致一個更具免疫規避性的變種,但這是有代價的進化。研究表明,早期的486突變與人類細胞受體結合的有效性較低有關。這意味著早期的SARS-CoV-2變種為了躲避抗體而犧牲了細胞結合。
2021年底,布魯姆實驗室將486標記為Omicron中和的一個關鍵部位,表明這裡的突變可能特別具有免疫規避性。
XBB.1.5與其父系(XBB和XBB.1)的最大區別是,它用F486S突變換取了F486P,而F486P是唯一的486位點突變,它橫跨了兩個世界的最佳狀態,在不犧牲高效的人類受體親和力的情況下實現了抗體逃避。
“因此,XBB.1.5預計不會比XBB.1(已經有突變的F486)有更多的抗體逃逸,但它應該有更大的ACE2親和力,”布魯姆最近解釋說。”因此,是更大的ACE2親和力(也許還有RBD[受體結合域]的穩定性)讓XBB.1.5在傳播性方面得到了提升,並導致其激增。”XBB.1.5獨特的細胞結合親和力可能使它在未來更容易產生進一步的新突變。因此,當然,XBB.1.5不太可能是SARS-CoV-2變種的終點。
“另一個重要的觀察是,XBB.1.5的hACE2結合親和力幾乎與BA.2.75相當,這可能使XBB.1.5獲得更多的突變,類似於BA.2.75的情況,”曹在Twitter上建議。”只是XBB.1.5還沒有感受到太大的免疫壓力”。
這並不意味著XBB.1.5一定會比之前的變種產生更嚴重的疾病,但它確實意味著XBB.1.5可能更容易感染更多的人,並隨後追踪那些最容易受到COVID-19影響的人–即老年人、接種不足和免疫力低下的人。XBB.1.5絕不是讓我們回到原點,但它肯定會延長大流行的時間,使感染率激增,並再次給衛生保健系統帶來壓力。
XBB.1.5的另一個潛在問題是它對Long-COVID的影響。耶魯大學研究員岩崎明子指出,由於病毒感染人體細胞的能力增強,這種新變種的細胞結合親和力增加,可能會導致新一波的類似長病程COVID感染。
“我很擔心,因為XBB.1.5的推定能力增加了感染表達甚至更低水平ACE2的細胞類型的能力,”Iwasaki最近在Twitter上說。”這將增加趨向性,並可能在長壽的細胞類型中持久存在”。
疫苗科學家Peter Hotez說,XBB.1.5提出了很多需要回答的新問題,但我們不應該感到恐懼或反應過度。他指出,最近發表的一項研究顯示,新的二價COVID-19疫苗對XBB等較新的變種仍然有效。因此,XBB1.5可能具有更強的細胞結合親和力,但我們的疫苗仍有可能在降低疾病嚴重程度方面發揮作用。
Hotez問道,我們是否應該在2023年增加一個新的目標來更新疫苗。這是一個科學家和變異體追踪者在新的一年裡必然會問的問題,SARS-CoV-2繼續圍繞我們的防禦系統千變萬化。
“我希望2022年的結果會比2021年好,”Hotez在Twitter上寫道。”也許有一點,但不是那麼多……只能現在希望2023年的結果比2022年的好。”