英国突变病毒的启示

袁越

2020年12月14日，英国科学家报告说，他们在伦敦病毒筛查过程中发现了一种变异的新冠病毒，传播力特别高，并将其命名为B.1.1.7，亦称VOC 202012/01（以下简称英国病毒）。这个消息一经公布，立刻引起公众的恐慌，很多人以为2021年又得把2020年发生的事情再演一遍。

恐慌当然没必要，因为病毒出现变异不是什么罕见的事情。事实上，自疫情暴发以来，新冠病毒一直以每个月1个～2个突变的速度累积基因突变，但大部分突变都是分散的，并没有全部集中到同一株病毒上。不过，这个英国病毒确实有点厉害，因为它早在9月份就被发现了，当时占比还非常低，但到11月中旬时，它就占到伦敦新发现病例的1/4了，到12月中旬又进一步增加，几乎占到伦敦新发病例的2/3。根据这个结果估算，英国病毒的传播力比原来的新冠病毒高出了40%～70%，这就必须提高警惕了。于是，英国首相立即宣布将英国部分地区的防疫级别调高到第四级，世界各国纷纷禁止英国人入境，希望把这个病毒挡在国门之外。

可惜，这个病毒很可能已经挡不住了。美国哈佛大学公共卫生学院教授威廉·哈那格（William Hanage）博士指出，如果英国病毒的传染力真有那么强的话，很多国家估计已经有这种病毒了，因为英国的新冠病毒核酸检测系统非常先进，这才首先发现了它。

鉴定一种病毒是否出现基因变异，通常情况下必须对病毒基因组进行测序，仅凭核酸检测是不行的。大部分国家的核酸检测只测一个基因片段，但英国的核酸检测用的是一次能测3个病毒基因片段的TaqPath法。而那个突变的英国病毒因为存在一个H69/V70缺失，导致其中一个基因片段不能被TaqPath法测出来，于是检测结果只显示两个阳性片段。所以，英国科学家仅凭核酸检测就能鉴别出来，而其他国家暂时还做不到。

病毒出现变异并不奇怪，但大部分基因变异都是中性的，不会改变病毒的基本特征。尤其在疫情暴发的早期，多数人都还没有发展出针对这个病毒的免疫力，所以病毒的传播力只和感染者的行为有关。举例来说，如果感染了A突变型病毒的人恰好是一位推销员，感染了B突变型病毒的人天天坐办公室，那么一段时间之后A突变型病毒的传播范围肯定要比B突变型病毒更广。这个结果和这两种病毒本身的特性无关，纯属巧合。

但是，这个英国病毒的传播范围在短时间内大幅度增加，就很值得警惕了。导致这个结果的一个最可能的原因就是新冠病毒受到了很大的选择压力，否则的话，病毒是没有“动力”变得更易传播的。这是基于达尔文进化论的一个基本推理，已经被无数事实证明过了。

在没有特效药的情况下，病毒的选择压力主要来自感染者的免疫系统。英国剑桥大学病毒学家拉文德拉·古普塔（Ravindra Gupta）博士刚刚在某论文预印本网站上發表了一篇论文，得出结论说英国病毒很可能来自一位免疫力有缺陷的病人。这位病人感染了新冠病毒之后一直没能痊愈，但也没有很快死亡，而是在血清疗法（注射含有新冠抗体的痊愈者血清）和瑞德西韦（Remdesivir）的帮助下，顽强地和病毒斗争了101天。这就相当于给病毒提供了一个在适当选择压力下累积变异的温床，让病毒不断尝试新的突变，直到变得更容易逃过免疫系统的攻击为止。如果这个突变最终逃逸出来，其传播力就会大大提高。

事实上，古普塔博士检查了这位病人体内的新冠病毒，果然发现了好几种基因突变，可以帮助这个病毒更好地躲过免疫系统的攻击。其中一种突变和英国病毒的突变一模一样，说明这个英国病毒很可能同样来自某位免疫力缺损的病人。这就提醒广大医生，如果发现一位新冠病人一直无法痊愈，那就必须提高警惕，防止他体内的病毒逃逸出来。

接下来一个更重要的问题就是：这个英国病毒会不会让疫苗失效呢？已知这个病毒一共累积了20多个新突变，导致病毒蛋白产生了17个氨基酸改变。其中的8个氨基酸改变都发生在刺突蛋白上，后者正是大部分新型病毒疫苗的靶点。

所幸目前尚未有证据表明这8个改变会让现有疫苗失效，部分原因在于刺突蛋白必须和人体细胞表面的血管紧张素转化酶2（ACE2）受体相结合才能起作用。人体的ACE2是不会变化的，所以刺突蛋白也不可能发生太大的变化，否则就没法结合了。

但这只是目前的情况。如果将来疫苗接种达到了一定规模，人群中获得免疫力的人口比例大增，就会给新冠病毒施加一个非常强的进化压力，从而加快病毒的进化速度，最终导致现有疫苗彻底失效。虽说同为mRNA路线的辉瑞疫苗和莫德纳疫苗可以很容易地设计一个新的mRNA序列，新疫苗理论上可以在几周内就投入生产。但因为新冠肺炎是一种新型传染病，科学家们缺乏经验，像这种大的修改估计还得再进行一轮新的临床试验才能获批上市，无论从经济角度还是时间角度来看，代价都是相当大的。

传统的灭活疫苗理论上似乎更适合应对病毒的基因突变，但从流感的经验来看，情况并不如大家想象的那么乐观。现有的流感疫苗几乎都是灭活疫苗，但因为流感病毒突变率高， 每个流感季都必须设计新的疫苗， 因为上一季的疫苗已经失效了。新冠病毒突变率比流感病毒低， 理论上应该可以维持1 年～ 2 年不失效。但新冠病毒的感染范围相当大， 这个病毒也许有可能通过感染人数众多这个优势， 来弥补突变率的不足， 从而变得和流感病毒一样难以控制。

要想尽量减少新突变出现的可能性，最好的办法就是尽快让更多的人接种疫苗，不给病毒喘息的机会，这就是英国病毒给我们的最大启示。要知道，就在英国病毒的消息公布之后不到一周，英国科学家又发现了一种更新的突变病毒，传播力比英国病毒更强。看来新冠病毒正在和人类赛跑，而人类已经落后了。