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“奥密克戎”命名一个月 我们对它了解多少?
一些人对COVID-19会有基因上的抵抗力?科学家对此展开研究
新研究为COVID-19是一种季节性传染病提供了强有力的证据
新研究揭示了COVID-19对美国公众卫生系统的毁灭性影响
强大的COVID-19研究工具:科学家们创造出无传染性的SARS-CoV-2病毒复制体
研究深入探讨一些助长美国疫苗问题的因素
英国德尔塔毒株出现新变异AY.4.2 传染性高出10% 已有多人感染
临床试验发现干扰素对因COVID-19住院的成年患者没有帮助
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“奥密克戎”命名一个月 我们对它了解多少?
世界卫生组织11月26日将新冠病毒变异毒株B.1.1.529列为“需要关注”的变异毒株,并以希腊字母“奥密克戎”(Ο)命名。一个月过去了,奥密克戎毒株已蔓延至全球100多个国家和地区。人们对它究竟了解了多少?它比德尔塔毒株更凶猛吗?会使现有新冠疫苗失效吗?
奥密克戎毒株最初之所以受到关注,主要是因为它携有大量基因突变,仅在其表面刺突蛋白上的变异就有大约30处,而新冠病毒正是通过刺突蛋白与人类细胞受体结合感染人体的。研究认为,一些变异可能会增强病毒的传染性和免疫逃逸能力。
世卫组织数据显示,截至12月22日,奥密克戎毒株已传播至全球110个国家和地区。在英国、美国等地,该毒株已取代德尔塔毒株成为当地主要流行毒株。随着相关数据增多,人们对奥密克戎毒株的了解也在不断深入。
现有证据显示,在有社区传播记录的国家,与德尔塔毒株相比,奥密克戎毒株传播速度明显更快,感染人数翻倍时间为2至3天。不过,世卫组织专家表示,目前尚不能确定11月以来观察到的奥密克戎毒株感染病例快速增长,是病毒传染性增强,还是免疫逃逸能力提升造成的,很可能两者兼有。
来自南非、英国和丹麦的早期数据显示,与德尔塔毒株相比,奥密克戎毒株感染者的住院风险更低。但住院风险只是反映疾病严重程度的一个方面,可能因入院“门槛”的高低而改变。因此,需要来自不同国家的更多数据,如氧气和呼吸机的使用、病亡率等,来了解该毒株所致疾病的严重程度。而目前观察到的住院风险降低,也可能与部分人通过新冠疫苗或感染已获得免疫力有关。
现有新冠疫苗还有效吗?感染过新冠病毒其他毒株的人还会感染奥密克戎毒株吗?对于这些人们普遍关心的问题,世卫组织12月23日发布报告说,多项初步研究结果显示,一些接种过新冠疫苗或感染过新冠病毒其他毒株的人,其体内抗体对奥密克戎毒株的免疫效果有所降低,多国近期报告新冠二次感染病例增多。但关于新冠疫苗预防奥密克戎毒株感染有效性的数据仍然有限,尚未出现已经同行评议的研究证据。
对于奥密克戎毒株是否影响现有的新冠诊疗方法,世卫组织表示,目前来看,该毒株并不会影响当前常用核酸检测和抗原快速检测的准确性。预计皮质类固醇和白细胞介素-6受体拮抗剂对治疗新冠重症依然有效。初步研究数据显示,针对奥密克戎毒株,一些单克隆抗体药物的中和能力出现下降,相关研究有待进一步展开。
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一些人对COVID-19会有基因上的抵抗力?科学家对此展开研究
一项大规模的国际合作努力已经开始调查特定的遗传特征是否能使某人对SARS-CoV-2感染具有抵抗力。该项目被称为COVID Human Genetic Effort,,其目标是了解一些人似乎对这种新病毒有天然的免疫力而另一些人则会遭受严重感染的原因。
在20世纪70年代末,纽约艺术家Stephen Crohn的一个伙伴不幸死于一种不久后被称为艾滋病的疾病。在随后的几年里,Crohn的一些朋友和伙伴被这种疾病袭击了,但Crohn却从未患病。
1994年,一个科学家小组开始调查对艾滋病毒感染具有潜在遗传抵抗力的受试者,怀疑自己有某种无法解释的保护能力的Crohn热情地参加了这个项目。经过大量艰苦的工作,研究人员找到了一个单一的基因突变,这似乎是造成Crohn异常保护的原因。
这个单一的基因突变阻止了HIV病毒感染Crohn的细胞。而这一发现最终导致了现在用于治疗该病的抗病毒药物的开发。
SARS-CoV-2是造成这次全球大流行的新型冠状病毒,其最引人注目的特点之一是其影响在人与人之间是多么不可预测。研究人员已经对谁最有可能患上严重疾病有了一个合理一致的描述,然而仍旧有无数年轻、健康的人被COVID-19所感染致病的故事。而在另一端,有很多夫妻的轶事--其中一个成员患有严重的COVID-19,而另一个则没有任何不良影响。
一些研究人员怀疑独特的遗传特征可以解释有些人尽管大量接触病毒但似乎仍能抵抗SARS-CoV-2感染的原因。但......识别对COVID-19具有潜在遗传免疫力的人却是非常困难的一件事情。
将某人暴露在病毒面前看看他们是否会被感染,这并不完全符合道德。因此,研究人员需要依靠追踪那些可能已经高度暴露但没有经历任何疾病迹象的人。
阳性病例的家庭联系人是很好的人选,但那些有亲密关系的人甚至更好。这些人被称为不和谐的夫妇,即其中一个成员有症状,而另一个成员不仅没有症状而且通过COVID-19 PCR测试确认血清阴性。这些不是简单的无症状病例,而是有人甚至一开始就没有感染过病毒,尽管其曾接触过一个阳性病例。
发表在《Nature Immunology》上的新研究论文正在提出一项“识别、招募和从基因上分析对SARS-CoV-2感染有自然抵抗力的人”的策略。这篇文章由参与COVID人类遗传努力联盟的几十名研究人员共同撰写,他们认为先前对HIV感染的遗传抗性的研究已经带来了重要的新疗法的开发,所以他们有理由认为这对COVID-19是可能的。
研究人员在文章中写道:“自这一流行病开始以来,还没有发现对COVID-19有效的特定药物。从自然界的实验中获得的教训有可能指导我们实现对COVID-19的这种特定治疗。”
一项尚未在同行评议杂志上发表但可作为预印本的初步研究报告了对一组86对不和谐夫妇的初步调查。研究结果表明,可能没有单一的基因变体赋予对COVID-19的抗性,而可能是跟特定免疫细胞活动有关的基因变体的集合。
这个正在进行的项目已经招募了400多人。任何对参与该项目感兴趣的人都可以通过COVID Human Genetic Effort网站参与进来。
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新研究为COVID-19是一种季节性传染病提供了强有力的证据
由la Caixa基金会支持的巴塞罗那全球健康研究所(ISGlobal)领导的一项新研究进一步证明COVID-19是一种跟低温和潮湿有关的季节性感染,这一点跟季节性流感非常相似。相关研究报告于日前发表在《Nature Computational Science》上。
有关SARS-CoV-2的一个关键问题是,它是否正在或将要表现为像流感一样的季节性病毒,或它是否在一年中的任何时候都会同样传播。第一个理论模型研究表明,鉴于大量对该病毒没有免疫力的易感者,气候不是COVID-19传播的驱动因素。然而一些观察表明,COVID-19在中国的最初传播发生在北纬30至50度之间,那里湿度低、温度低--在5度至11度之间。
“COVID-19是否是一种真正的季节性疾病这个问题变得越来越重要,这对确定有效的干预措施有影响,”ISGlobal气候与健康项目主任和该研究的协调人Xavier Rodó说道。为了回答这个问题,Rodó和他的团队首先分析了SARS-CoV-2在五大洲162个国家传播的初始阶段,在人类行为和公共卫生政策改变之前,温度和湿度的关联。结果显示,在全球范围内,传播率(R0)跟温度和湿度之间存在负相关:较高的传播率跟较低的温度和湿度有关。
研究小组随后分析了气候和疾病之间的这种关联是如何随时间演变的以及它在不同的地理尺度上是否一致。为此,他们使用了一种专门开发的统计方法来识别不同时间窗口的类似变化模式(即模式识别工具)。他们再次发现,在疾病(病例数)和气候(温度和湿度)之间的短时间窗口有着强烈的负相关,在大流行病的第一、第二和第三波期间,在不同的空间尺度上有一致的模式:全世界、国家、直到受影响严重的国家的个别地区(伦巴第、图林根和加泰罗尼亚),甚至到城市层面(巴塞罗那)。
第一波流行病会随着温度和湿度的上升而减弱,第二波则随着温度和湿度的下降而上升。然而这种模式在所有大陆的夏季都被打破。ISGlobal的研究员和该研究的论文第一作者Alejandro Fontal说道:“这可以用几个因素来解释,包括年轻人的大规模聚会、旅游和空调等等。”
当调整模型以分析病毒较晚到达的南半球国家的所有规模的瞬时相关性时,观察到了同样的负相关关系。气候影响在温度介于1和18℃之间以及湿度水平介于4和12g/m3之间时最为明显,尽管研究人员警告称,鉴于现有的短记录,这些范围仍然是指示性的。
最后,研究人员通过使用一个流行病学模型发现,将温度纳入传播率对预测不同波段的上升和下降效果更好,特别是欧洲的第一和第三波段。Rodó表示:“总之,我们的发现支持COVID-19是一种真正的季节性低温感染的观点,类似于流感和更良性的循环冠状病毒。”
由于低湿度条件已被证明可以减少气溶胶的大小从而增加季节性病毒如流感的空气传播,所以这种季节性可能对SARS-CoV-2的传播有重要贡献。“这种联系需要通过改善室内通风来强调‘空气卫生’,因为气溶胶能够持续悬浮更长的时间,”Rodó说道。另外他还强调需要将气象参数纳入控制措施的评估和规划中。
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新研究揭示了COVID-19对美国公众卫生系统的毁灭性影响
COVID-19是2019年底出现的病毒,迄今已夺去500万人的生命,其残酷的影响被记录在每天的头条新闻中。它夺走了人们的亲人、工作、出行计划和其他许多东西。对那些病人和死亡个体的影响一直是许多研究的重点,医疗保健人员持续加班和人员不足的状况也有据可查。但是,一些更深层次的细节尚不为人所知。
现在,PLoS-One于10月14日发表的一项新研究显示了另一层影响,对病毒的反应如何冲击了美国公共卫生系统,特别是其工作人员和他们为数百万人提供的关键服务。
这项研究由特拉华大学流行病学项目的教授和创始主任Jennifer Horney领导,它揭示了公共卫生工作人员的遭遇,并提出了关于未来如何维持公共卫生服务和项目的重大问题。
特别值得关注的是,在大流行病应对期间,许多公共卫生工作者被转换到与COVID-19有关的职责上,使其他关键的公共卫生问题的服务减少或暂停。
这意味着对其他传染病、食品相关疾病、公共卫生监测、慢性病和其他关键服务的调查受到影响。
"这影响了人口的整体健康,"Horney说。"这些东西并没有消失。人们仍然有高血压,他们死于药物滥用的人数越来越多,但这些项目被搁置了。"她和她的合作者希望捕捉到一些这样的数据,并展望未来的道路。
这是一个令人不安的调查数据,它基于298名从事公共卫生工作的人的调查答复,包括政府机构和学术部门。这些调查测量了专业经验、心理和身体健康状况以及职业计划,并在一定程度上反映了他们的观点和经验从大流行前到大流行中期的变化。
如何定义公共卫生工作者的人群?这并不容易,Horney说。它包括从流行病学家、实验室工作人员和环境卫生专家到那些在预防计划中工作的人以及那些致力于教育公众了解各种健康问题的人。由于各州的系统差异很大,很难清楚地了解美国有多少公共卫生工作者。已知的是,在大流行病发生之前,该系统的人员和资金就已经严重不足。现在,许多最有经验的专家和工作人员已经受够了。
Horney表示:"有经验的人--那些经历过H1N1或Zika或Ebola的人--他们正在离开公共卫生领域或退休。不幸的是,最有经验的公共卫生工作者也是最倦怠的人。"
美国疾病控制和预防中心在8月发布了一项大规模调查的结果,报告了大流行病对公共卫生工作者的心理健康的影响。研究人员说,由于来自外部力量的压力,这种情况更加费力,影响了公众的信任,有时带来了解雇、辞职和加速退休的异常情形。
诸如此类的研究可以帮助解释公共卫生工作者处理的广泛问题,特别是当他们不必被转用于应对大流行病时。
与COVID-19有关的重新部署在几个领域产生了显著的减少,包括慢性病(减少39%)、母婴健康(减少42%)、药物滥用(减少28%)、环境健康(减少26%)和伤害(减少37%),以及专注于HIV/性传播疾病、健康差异和其他方面的项目更是减少了高达47%。计划评估和健康教育也出现了大幅下降。研究显示,相比之下,从大流行前到大流行中期,从事传染病和准备工作的工人数量保持不变。
大多数工作人员的工作时间也增加了很多。大流行前,在2020年1月从事公共卫生工作的282名受访者中,约有21%表示他们每周工作时间超过40小时。到大流行中期(2020年8月至10月),这一比例增长到三分之二以上。大约7%的人说他们在大流行之前每周工作超过五天。到大流行中期,三分之二的人每周工作超过五天。
该研究指出,需要增加资金和加强健康教育的投入,这对解决这些问题和为未来做准备至关重要。在COVID-19反应期间,这些中断对公众健康造成的影响仍然是未知的,但量化这些影响是至关重要的。未来的研究已经在进行中,以更深入地探讨几个问题,并探讨通过2021年的挑战,观点和经验如何改变。
研究人员注意到该研究的几个局限性,包括40岁以下的女性、白人受访者的比例过高,以及由于全国各地卫生部门的差异很大,因此无法概括研究结果。
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强大的COVID-19研究工具:科学家们创造出无传染性的SARS-CoV-2病毒复制体
为了研究像SARS-CoV-2这样具有传染性的病毒,研究人员需要遵循费力的操作指引,并需要获得进入高度生物安全的实验室的权限。为了使这种调查更安全、更快速,并让全世界更多的团队能够使用,病毒学家已经创造了一种特殊的SARS-CoV-2研究用复制体,它们不具有传染性,但在其他方面与真正的病毒相同。
复制体几乎模仿了病毒生命周期的每个方面。它们的RNA具有病毒复制和制造自身副本所需的所有信息,但缺乏制造尖峰蛋白的指令,即使病毒能够进入和感染人体细胞的蛋白质。被引入培养皿中的细胞后,复制出的后代也无法传播到邻近细胞。
诺贝尔奖获得者Charles M. Rice说:"有了这个系统,科学家将能够研究SARS-CoV-2及其变种,测试针对它的药物,并评估中和抗体,所有这些都以更快的方式和更低的生物安全环境进行。"该研究发表在《科学》杂志上。
复制体通常是通过将病毒的RNA基因复制到试管中的DNA片段中来创造的,然后可以用来人工制造RNA。但这种方法对冠状病毒的RNA并不奏效,因为它特别长。因此研究人员采取了一种不同的方法,使用Volker Thiel小组开发的一个平台,该平台可以在酵母中从较小的片段组装冠状病毒基因组。使用这种方法,他们创建了一个冠状病毒基因组,该基因组缺乏带有穗状蛋白指令的RNA片段。
如果病毒是一辆赛车,我们制造了一个没有车轮的版本。莱斯实验室的博士后、共同第一作者Joseph Luna说:"它有发动机,以及所有能让它移动的部件,但它实际上不能去任何地方。"
然而,去除尖峰蛋白会带来一个问题。目前的许多研究都集中在SARS-CoV-2的这个组成部分上,例如,它是单克隆抗体治疗的主要目标。为了使复制子对抗体等疗法的研究有用,研究小组在表达复制子的同时单独表达了穗状蛋白。其结果是复制子输送颗粒,即能够将复制子送入细胞的一次性病毒。这些颗粒能够以类似于冠状病毒颗粒的方式进入细胞,但在感染性上恰好限制在一个病毒生命周期内。
科学家们说,他们的复制子可以用来探究病毒如何劫持细胞自身的机器,以及它如何生成自身的新副本。此外,它们可能会使确定人类蛋白质成为可能,没有这些蛋白质,病毒无法复制。作为一个概念证明,该小组研究了TMEM41B的影响,这是一种人类蛋白质,以前被发现对SARS-CoV-2的复制是必要的。就像真实的冠状病毒一样,复制子在缺乏这种蛋白质的细胞中无法复制。
这些复制子还可用于筛选化学库,以寻找能够阻断病毒复制的药物化合物。在其他实验中,该团队将复制子与瑞德西韦孵化,这是一种已知能抑制病毒的抗病毒药物。"我们发现它对复制体的抑制浓度与它对实际病毒的抑制浓度相同,"共同第一作者、莱斯实验室的博士后Inna Ricardo Lax说。"这表明复制子系统可以成为SARS-CoV-2测试不同药物的可靠替代方案"。
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研究深入探讨一些助长美国疫苗问题的因素
西弗吉尼亚大学(WVU)社会学家的两项研究深入探讨了一些助长美国疫苗问题的最大因素,包括否认疫苗的有效性和对其安全性的怀疑态度。其中一项研究发现,推动与COVID-19病毒和大流行有关的怀疑论的因素也与对科学的其他方面的广泛怀疑论有关,包括从进化论到气候变化的一切。
就一般的COVID-19怀疑论而言,其中一项研究发现,质疑这种大流行病背后的科学的人也可能对一般的科学持怀疑态度,尽管这种大流行病有一些额外的东西,超过了气候变化等其他话题。
研究人员说,这可能是由于围绕大流行病的政策被严重政治化了,政治上的保守信念成为怀疑论的一个“相当一致的预测因素”。年轻人被发现比老年人更有可能对这种大流行病表示怀疑。
有趣的是,对进化论的怀疑不那么广泛,更多的是生活在美国南部的人。一般来说,科学怀疑论随着教育水平的提高而减少。特别突出的似乎是基督教民族主义的问题,它被定义为有别于更广泛的福音派新教徒类别。
基督教民族主义被认为是与对COVID-19疫苗的负面看法和对接种疫苗犹豫不决有关的最大指标之一。研究人员指出,这一群体更有可能以个人自由的名义反对公共卫生措施,包括拒绝接种疫苗等。
07
英国德尔塔毒株出现新变异AY.4.2 传染性高出10% 已有多人感染
众所周知,目前德尔塔毒株是全球范围内传播的主要新冠病毒。因此,众多科学家也都在密切监视该病毒的“后代”。据外媒报道,日前,英国卫生安全局在一份报告中表示,他们正在监视一种被称为“AY.4.2”德尔塔毒株的变种亚型,因为该亚型在近期感染了越来越多的人。
英国卫生安全局表示,截至9月27日,英国6%的新冠病毒样本测序测试结果为AY.4.2。并补充说,由于对变异基因进行测序存在,这一结果可能并不准确。
伦敦大学学院遗传研究所所长弗朗索瓦·巴卢克斯(Francois Balloux)则表示,通过分析AY.4.2的数据表明,它的传染性可能比英国最常见的德尔塔变种AY.4高10%。
不过,该变种在英国境外十分“罕见”。到目前为止,在美国仅发现三例。而在丹麦,新增确诊患者中有2%感染了AY.4.2,但此后就开始下降。
还有专家表示,AY.4.2是目前唯一一个稳定增长的德尔塔毒株“后代”,表明它比德尔塔具有“持续优势”,需要持续关注。
但AY.4.2想要取代德尔塔的速度,相比德尔塔取代此前占主导地位的阿尔法毒株的速度会慢得多。据悉,德尔塔毒株的传染性比阿尔法毒株高约60%。
此外,来自美国斯克里普斯学院的数据显示,新冠病毒每月大约有两次新的突变,而现在德尔塔毒株已经有56个“后代”。
08
临床试验发现干扰素对因COVID-19住院的成年患者没有帮助
一项临床试验发现,在住院的COVID-19的成年患者中,用免疫调节剂干扰素β-1a加抗病毒药物瑞德西韦(Remdesivir)治疗的效果并不优于单独用瑞德西韦治疗。此外,在需要高流量吸氧的患者亚组中,研究人员发现干扰素β-1a与更多的不良事件和更差的结果有关。这些发现于10月18日发表在《柳叶刀呼吸医学》杂志上。
这项研究被称为适应性COVID-19治疗试验3(ACTT-3),从2020年8月5日至2020年12月21日进行。它由美国国家卫生研究院下属的国家过敏和传染病研究所(NIAID)赞助和资助。
干扰素β-1a与一种叫做干扰素β的自然发生的蛋白质具有相同的氨基酸序列,它属于一类叫做1型干扰素的蛋白质。被感染的细胞通常会产生1型干扰素以帮助免疫系统对抗病原体,特别是病毒。β干扰素具有抗病毒和抗炎的特性。
实验室研究表明,感染SARS-CoV-2(引起COVID-19的病毒)后,正常的1型干扰素反应被抑制。此外,以前对COVID-19住院患者的研究表明,许多患者对SARS-CoV-2感染的反应中干扰素的产生减少,这与更严重的疾病有关。其他实验室研究和临床数据支持这样的假设:用干扰素β-1a治疗可能会改善COVID-19患者的健康结果。
然而,ACTT-3研究者最终发现,在患有COVID-19的住院成年患者中,使用干扰素β-1a加瑞德西韦与单独使用瑞德西韦相比,没有临床益处。主要结果,恢复时间,对于接受干扰素β-1a加瑞德西韦的参与者和单独接受瑞德西韦治疗的参与者来说是一样的,中位数为5天。两个治疗组的参与者在第15天获得临床改善的可能性也相似。
在这项研究中,瑞德西韦被用作主动对照,因为ACTT试验的第一次迭代发现,这种抗病毒药物在缩短COVID-19住院成年患者的康复时间方面优于安慰剂。
ACTT-3研究小组在美国、日本、墨西哥、新加坡和韩国的63个地点招募了969名成年人。60%的患者是白人,17%是黑人,9%是亚洲人,1%是美国印第安人或阿拉斯加原住民,32%是西班牙裔或拉丁裔。参与者以1比1的比例被随机分配到接受干扰素β-1a加瑞德西韦或安慰剂加瑞德西韦治疗。在试验结束前,参与者和研究团队都不知道谁在接受哪种治疗方案。
2020年9月4日,该研究被修改,停止招募需要高流量吸氧的严重COVID-19参与者,并排除需要无创或有创机械通气的人。这些修改是在该研究的数据和安全监测委员会(DSMB)注意到,与未接受干扰素β-1a的参与者相比,在入组时需要高流量吸氧的参与者中,严重不良事件的发生率更高,尤其是呼吸状态的恶化。ACTT-3研究者推测,干扰素可能增加了炎症反应,导致这些参与者的呼吸系统疾病更加严重。然而,研究人员指出,这种更坏的结果可能是受到干扰素组和对照组之间基线不平衡的影响。
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