【原】陳根：Delta毒株全球再流行，疫情防御任務(wù)升級

陳根談科技 2021-07-31

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文/陳根

從2020年末首次在印度出現(xiàn)到現(xiàn)在，Delta毒株已經(jīng)成為了世界大部分地區(qū)的主要流行株。Delta毒株不僅與尼泊爾、東南亞等地的新冠疫情反彈有關(guān)，其在英國和美國的傳播更讓人們清楚看到了它有多危險——Delta的傳播力比2020年末在英國發(fā)現(xiàn)的傳染性極高的Alpha毒株還要高出60%。

現(xiàn)在，隨著傳播力超強的Delta毒株在南京的局部暴發(fā)，我國各省市再次嚴(yán)陣以待。事實上，5月21日以來，Delta毒株就先后在內(nèi)陸攻陷廣東廣州、廣東深圳、云南瑞麗、江蘇南京。

并且，相較于廣州、深圳6月疫情反彈歷經(jīng)六周平息，瑞麗7月疫情反彈和蔓延隴川已近尾聲，南京疫情防御戰(zhàn)才剛起步，就在短短幾日內(nèi)將傳播鏈增至二百余人，這也使得南京的疫情防御將與廣州相比更為艱巨。

Delta毒株為什么會成為世界大部分地區(qū)的主要流行株？面對Delta毒株日益成為新冠病毒優(yōu)勢種，人類又該作什么樣的調(diào)整？

S蛋白增加病毒突變

新冠病毒作為一類（+）單鏈RNA病毒，其所包含的單鏈RNA相當(dāng)于細(xì)胞中的mRNA，可以直接在細(xì)胞內(nèi)翻譯出所編碼的蛋白質(zhì)，如衣殼蛋白和病毒的RNA聚合酶，本就具有穩(wěn)定性更差，變異速度更快，突變率也更高的特點。

并且，新冠病毒與SARS-CoV和MERS-CoV同為β-冠狀病毒屬，是感染人的第7種冠狀病毒，主要結(jié)構(gòu)蛋白包括S蛋白（棘突）、E蛋白（包膜）、M蛋白（跨膜）和N蛋白（核衣殼），而在新冠病毒的四種結(jié)構(gòu)蛋白中，S蛋白上的突變位點最多，也最關(guān)鍵。

這是因為，S蛋白是新冠病毒與人體結(jié)合而發(fā)生感染的關(guān)鍵蛋白，S蛋白上的受體結(jié)合域（RBD），也是與人體細(xì)胞受體結(jié)合的重要區(qū)域。新冠病毒主要就是通過S蛋白與宿主細(xì)胞表面ACE2受體結(jié)合感染宿主細(xì)胞，這也讓S蛋白成為絕大多數(shù)新冠疫苗發(fā)揮保護效力的靶標(biāo)蛋白。

具體來看，每個新冠病毒顆粒外表面都分布著24-40個隨意排列的S蛋白。盡管其他類型病毒同樣存在這樣的外部融合蛋白，但新冠病毒的S蛋白顯然更加“狡猾”。

2020年8月，馬克斯·普朗克生物物理研究所的生物化學(xué)家們曾發(fā)表論文，稱發(fā)現(xiàn)新冠病毒的S蛋白具有3個類似鉸鏈的結(jié)構(gòu)，這讓S蛋白靈活異常。在這樣的結(jié)構(gòu)下，S蛋白可以搖擺、旋轉(zhuǎn)，輕松“掃描”更大面積的細(xì)胞表面，多點同時結(jié)合。

新冠病毒的變異也主要出現(xiàn)在S蛋白中。比如，英國變異毒株Alpha就是S蛋白的第501個氨基酸殘基發(fā)生變化；編碼的氨基酸從天冬酰胺（縮寫N）變成了酪氨酸（縮寫Y）；S蛋白的第501位氨基酸能直接影響病毒與人體細(xì)胞的結(jié)合。其導(dǎo)致的最直接結(jié)果就是，病毒傳染性顯著變強——感染者的增長率，比其他變異毒株高71%。

再比如，南非變異毒株Beta以及巴西的變異毒株Gamma（γ）、Zeta（ζ）就是在S蛋白的第501個氨基酸殘基發(fā)生變化的基礎(chǔ)上，新增了E484K突變，也就是S蛋白第484位氨基酸發(fā)生變化，從谷氨酸（E）變成了賴氨酸（K）。

此次全球流行的Delta變異株相較于其他變異株，則在S蛋白上新增了3個重要突變“L452R”、“T478K”和“P681R”。

其中，L452R突變既增加了S蛋白對受體的親和力，又降低了抗體識別，包括恢復(fù)期血清中存在的抗體以及一些臨床上重要的中和單克隆抗體的識別；T478K突變可能會直接增強S蛋白和受體的相互作用，并以此逃避免疫系統(tǒng)監(jiān)視；P681R突變可間接增強S蛋白介導(dǎo)的病毒入侵細(xì)胞過程，從而增加病毒的傳染力。

并且，多地還出現(xiàn)了從Delta到Delta plus的進展，所謂的Delta plus主要是在Delta變異體的基礎(chǔ)上，其S蛋白增加了K417N突變。研究顯示，該突變具有免疫抑制作用，也就是說，Delta plus可能具有和Delta相似的傳播能力，同時具有更強的免疫逃逸能力。

病毒載量增加1260倍

從變異株Alpha 到Beta，再到Gamma 和Delta，每次變異，新冠病毒都攜帶著更強的傳播力。更重要的是，突變除了增加病毒與受體結(jié)合的可能以獲得更大機會進入人體，Delta還帶來了更高的病毒載量，這也是Delta毒株逐漸演化成優(yōu)勢變異毒株的原因所在。

要知道，在病毒從基因組到蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)變中，需要生成mRNA以完成蛋白質(zhì)的合成和基因組的復(fù)制。新冠病毒進入細(xì)胞，正是為了利用宿主的“細(xì)胞工廠”，為自己生產(chǎn)新的核酸和蛋白，即在病毒RNA進入細(xì)胞后，細(xì)胞質(zhì)中的核糖體將病毒RNA翻譯成多種蛋白質(zhì)，包括參與RNA合成的蛋白質(zhì)和制造新病毒顆粒的結(jié)構(gòu)蛋白。通過這種方式，病毒完成了自我復(fù)制。

在這個過程中，新冠病毒會打壓其他mRNA的翻譯。新冠病毒蛋白Nsp1是病毒RNA進入之后最早翻譯的一批蛋白之一，它會招募宿主的相關(guān)酶，切碎所有沒有打上病毒標(biāo)簽的mRNA。

同樣在Nsp1的作用下，進入通道被阻斷，mRNA無法進入核糖體內(nèi)部，細(xì)胞內(nèi)總蛋白質(zhì)翻譯將減少70%。值得一提的是，與其他呼吸道病毒相比，新冠病毒感染誘導(dǎo)的干擾素水平顯著降低。

在完成病毒自我復(fù)制后，病毒RNA和衣殼蛋白就將自我裝配形成成熟的病毒顆粒，這個時候，新生的新冠病毒就需要離開細(xì)胞。與其他冠狀病毒的S蛋白的S1和S2亞基的連接處是1個精氨酸不同，新冠病毒的連接處是一段由5個氨基酸組成的短肽。

這段短肽剛好構(gòu)成另一種蛋白酶，即Furin蛋白酶的切割位點，這使得S蛋白結(jié)構(gòu)變得松散，才能夠快速進入細(xì)胞。而在Alpha和Delta毒株中，這條短肽進一步進化了，脯氨酸分別被替換為組氨酸和精氨酸。這兩種變化都會降低序列的酸性，提高Furin蛋白酶的識別、切割效率。

也就是說，在突變毒株中，更多的S蛋白整裝待發(fā)，能夠感染人類細(xì)胞。對于此，德克薩斯大學(xué)加爾維斯頓分校的病毒學(xué)者Vineet Menachery表示，在SARS病毒中，修飾好的S蛋白只有約10%，但在Alpha毒株中上升至50%，在Delta毒株中，則超過75%。

這樣的病理機制讓Delta毒株當(dāng)之無愧地成為病毒優(yōu)勢毒株。近日，廣東省疾控中心的流行病學(xué)專家追蹤了COVID-19暴露后隔離的62人，這些人也是中國大陸的首批Delta毒株感染者。

團隊在研究對象感染期間每天檢測其“病毒載量”（viral load）——病毒載量是衡量人體內(nèi)病毒顆粒密度的指標(biāo)——以此觀察病毒載量隨時間的變化。隨后，研究團隊將這些人的感染模式與在2020年感染原始毒株的63人進行了對比。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Delta毒株在暴露后4天就能被檢測到，而原始毒株在暴露后被檢測到的平均時間是6天，這說明Delta毒株的復(fù)制速度要快很多。Delta毒株感染者的病毒載量也比原始毒株感染者最多高了1260倍。

與疫情的時間賽跑

可以看見，Delta毒株傳播力強、潛伏期短、病毒載量高。晚一天發(fā)現(xiàn)，陽性病例就指數(shù)增長；晚一周發(fā)現(xiàn)，代價慘重就非常被動。這也是此次南京疫情最終造成蔓延的原因所在。

與廣州、深圳、瑞麗的Delta毒株疫情不同，南京發(fā)現(xiàn)得偏晚，談不上及時采取有力管控，導(dǎo)致疫情蔓延到本省宿遷市和其他4省7市（廣東中山、珠海，四川綿陽，遼寧沈陽、大連，安徽蕪湖、馬鞍山），相關(guān)感染者共13例。

南京正在進行第二輪全員核酸檢測，緊接著進行第三輪，必然報告更多的陽性病例。南京“七普”人口931.5萬，進行三輪全員核酸檢測耗費了巨大的人力、財力、物力，為了保護市民的健康和全國的安寧，不得不兩害相權(quán)取其輕。

與陽性病例迅速增加同步，南京的中高風(fēng)險地區(qū)也迅速增加。截至7月27日15時，全國高風(fēng)險地區(qū)5個、中風(fēng)險地區(qū)41個；其中南京市高風(fēng)險地區(qū)4個、中風(fēng)險地區(qū)36個；另有中風(fēng)險地區(qū)3個（遼寧省沈陽市大東區(qū)、四川省綿陽市涪城區(qū)、江蘇省宿遷市泗陽縣）與南京此輪疫情關(guān)聯(lián)。

已確診的病例中除了大量機場工作人員，還有高校宿管人員、培訓(xùn)老師、出租司機等易引發(fā)疫情傳播的高危行業(yè)人員被感染。疫情在南京和全國是否進一步擴散，至少要觀察兩個潛伏期，并在南京第三輪核酸檢測結(jié)果出來后再判斷。

與世界各國不同，我國各地、各級對新冠疫情至今“零容忍”，人們也習(xí)慣了“動態(tài)清零”，這使得國家衛(wèi)健委不妨牽頭調(diào)研總結(jié)廣州、深圳、瑞麗、南京的正反兩方面防控經(jīng)驗，統(tǒng)一制定科學(xué)、規(guī)范的Delta毒株全國防疫指南。

Delta變異毒株威力不容小覷。從阿爾法（Alpha B.1.1.7 ）到德爾塔（Delta B.1.617.2），新冠的變異毒株正在顛覆人類的防控。不難發(fā)現(xiàn)，這四株對人類影響較大的新冠病毒變異毒株，每一株變異的時間均發(fā)生在疫情爆發(fā)期，疫情越嚴(yán)重，病毒變異的機會越增加。建立抗疫建立新防線刻不容緩。

當(dāng)前，許多關(guān)于Delta毒株的問題依然未明，比如目前仍不清楚Delta毒株是否比原始毒株更易導(dǎo)致重癥，以及Delta毒株逃逸免疫系統(tǒng)的能力到底有多強。顯然，進入疫苗階段后，病毒在變化，變異不斷出現(xiàn)，防控策略也應(yīng)該隨著變化。

從全球疫情發(fā)展看，在攻破防線的國家中，大多為接種疫苗不足的國家。盡管也存在接種后感染的病例，這是因為疫苗并不是100%保護。因此，在變異毒株盛行下，疫苗的推廣和普及依然是抗疫的第一要義。