胡爾雅 周 敏 曾雯輝 羅 燕 嚴(yán)紫東 馬 健**
(1)中南大學(xué)腫瘤研究所,長(zhǎng)沙 410078;2)國家衛(wèi)生健康委癌變?cè)碇攸c(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長(zhǎng)沙 410078;3)教育部癌變與侵襲原理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長(zhǎng)沙 410078)
編者按由嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(SARS-CoV-2)引起的新型冠狀病毒肺炎(COVID-19,簡(jiǎn)稱新冠肺炎)流行已近3年,該病毒傳染性強(qiáng)、傳播速度快,在全球范圍內(nèi)對(duì)人類的身體健康和生命安全造成了嚴(yán)重威脅。它是目前已知的第7種可以感染人的冠狀病毒,其余6種分別是HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63、HCoV-HKU1、SARS-CoV(引發(fā)嚴(yán)重急性呼吸綜合征)和MERS-CoV(引發(fā)中東呼吸綜合征)。當(dāng)前,COVID-19疫情仍在世界范圍內(nèi)持續(xù)流行,奧密克戎(Omicron)毒株已取代德爾塔(Delta)毒株成為主要流行株,COVID-19患者臨床表現(xiàn)呈現(xiàn)出新的特點(diǎn),且針對(duì)治療的新藥物也已相繼上市,治療經(jīng)驗(yàn)和手段得到進(jìn)一步豐富。本期《生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展》刊出了5篇COVID-19研究領(lǐng)域論文,分別從SARS-CoV-2變異體對(duì)全球疫情防控的影響、蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)在COVID-19精準(zhǔn)診斷和治療中的發(fā)展、SARS-CoV-2膜蛋白對(duì)宿主細(xì)胞pre-mRNA 3'UTR加工的影響、基于感染力與免疫作用的新冠疫情傳播模型的建立、基于處方挖掘與分子動(dòng)力學(xué)模擬的SARS-CoV-2潛在抑制劑分子的篩選幾個(gè)方向,評(píng)述了相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展或報(bào)道了作者的新近研究成果,為推進(jìn)COVID-19精準(zhǔn)防控和診療,及加快SARS-CoV-2特異性抗病毒藥物的研發(fā)提供進(jìn)一步的理論支持。特集結(jié)為《新型冠狀病毒肺炎研究專題》,以饗讀者。
《生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展》編輯部
2022年10 月
在首例新型冠狀病毒肺炎(COVID-19,簡(jiǎn)稱新冠肺炎)病例報(bào)道后的第一年,武漢野生型病毒株(Wuhan-Hu-1)在全球的流行中占主導(dǎo)地位。然而,自2020年末,嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(SARS-CoV-2)變異體開始涌現(xiàn)。至今,世界衛(wèi)生組織已經(jīng)定義了5種全球受關(guān)注的變異體(variants of concern,VOCs),分別命名為Alpha、Beta、Gamma、Delta和Omicron,VOCs是指能導(dǎo)致傳染性增加、疾病更嚴(yán)重(例如住院或死亡人數(shù)增加)、先前感染或疫苗接種期間產(chǎn)生的抗體的中和作用顯著降低、治療或疫苗有效性降低或診斷檢測(cè)失敗的變異體。VOCs逐漸成為了優(yōu)勢(shì)病毒株,并給全球的COVID-19疫情防控提出了挑戰(zhàn)。為應(yīng)對(duì)重大挑戰(zhàn),需要深入了解SARS-CoV-2基因組的突變來自何處,要走向何方,也需要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)提出應(yīng)對(duì)策略。
病毒突變(或變異)受到多因素的驅(qū)動(dòng),突變率在3個(gè)水平上受到調(diào)節(jié):a.病毒自身性質(zhì),包括基因組序列背景、模板二級(jí)結(jié)構(gòu)、復(fù)制機(jī)制、校對(duì)和修復(fù)機(jī)制等;b.宿主-病毒相互作用;c.自然選擇。自然選擇是SARS-CoV-2中一些流行廣泛突變的產(chǎn)生機(jī)制,這使病毒在進(jìn)化中具有適應(yīng)性[1]。在西班牙COVID-19流行早期,創(chuàng)始人效應(yīng)被認(rèn)為在19B進(jìn)化枝的流行上起到重要作用[2]。300 000多個(gè)SARS-CoV-2變異體的基因組序列分析結(jié)果表明,SARS-CoV-2的進(jìn)化中,純化選擇占據(jù)主導(dǎo)地位,也存在一部分的正選擇[3]。自然選擇在病毒進(jìn)化過程中至關(guān)重要,其如何影響受關(guān)注的變異體出現(xiàn)和持久性需要進(jìn)一步的研究。
RNA病毒較DNA病毒容易發(fā)生突變,RNA依賴的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRp)缺乏DNA聚合酶擁有的校對(duì)功能是一大原因。SARS-CoV-2以每月累計(jì)兩個(gè)替換的速度進(jìn)化[4],變異以3種形式出現(xiàn):點(diǎn)突變、基因重組和表觀遺傳學(xué)修飾。其中,點(diǎn)突變最常見。來源于351 525個(gè)完整病毒基因組序列的SARS-CoV-2的突變譜顯示,C>U的發(fā)生率遠(yuǎn)高于U>C的替換,G>U的發(fā)生率也高于U>G的替換,這種不對(duì)稱的突變譜相對(duì)罕見[5]。其形成可能與宿主的載脂蛋白B編輯復(fù)合物、作用于RNA的腺苷脫氨酶等相關(guān)[6]。此外,活性氧通過將鳥嘌呤氧化成8-氧鳥嘌呤介導(dǎo)了G>U的替換[7]。但是,隨著選擇的進(jìn)行,C對(duì)U和G對(duì)U取代的比例趨于降低,因?yàn)镾ARS-CoV-2的替代譜是由多種因素相互作用決定的,包括復(fù)制過程的內(nèi)在偏差、避免CpG二核苷酸等因素[8]。此外,重組是冠狀病毒重要的進(jìn)化機(jī)制,且冠狀病毒基因組大,這使得重組事件發(fā)生頻率更高[9]。重組常發(fā)生在同一宿主細(xì)胞同時(shí)被具有遺傳異質(zhì)性即來源于不同譜系的病毒侵入時(shí),由于病毒復(fù)制過程中模板鏈發(fā)生改變而形成雜交RNA[10]。SARS-CoV-2的重組現(xiàn)象已經(jīng)在多個(gè)證據(jù)中得到了證實(shí)。有研究表明,SARS-CoV-2的整個(gè)受體結(jié)合基序(receptor binding motif,RBM)是通過與穿山甲的冠狀病毒重組引入的[11],一個(gè)重組和適應(yīng)性進(jìn)化分析新框架也識(shí)別到SARS-CoV-2在轉(zhuǎn)移到人類之前發(fā)生的幾次重組事件[12]。在馬來西亞1例COVID-19患者體內(nèi)分離出了新型犬冠狀病毒,而且刺突基因是貓和狗冠狀病毒重組產(chǎn)物[13]。需要警惕現(xiàn)有的VOCs發(fā)生重組,造成更嚴(yán)重的后果。此外,重組RNA修飾是常見的,不同的生存環(huán)境下,抗病毒活性以及RNA修飾活性存在不同,即選擇性壓力揭示病毒進(jìn)化場(chǎng)所,例如,SARS-CoV-2基因組的CpG二核苷酸分布很大程度提示了病毒重組[14]、CpG島含量與進(jìn)化相關(guān)[11],SARS-CoV-2 CpG島缺乏嚴(yán)重表明其可能已經(jīng)在抗病毒CpG檢測(cè)蛋白[15]鋅指抗病毒蛋白(zinc finger antiviral protein,ZAP)高表達(dá)的宿主中進(jìn)化過[16]。另外,研究人員發(fā)現(xiàn),SARS-CoV-2轉(zhuǎn)錄本存在潛在的表觀遺傳學(xué)修飾位點(diǎn),尤其是“AAGAA”基序,且修飾位點(diǎn)的增多可以使得轉(zhuǎn)錄本的poly(A)尾縮短,這意味著轉(zhuǎn)錄本的穩(wěn)定性將會(huì)下降,可能是病毒逃避宿主免疫應(yīng)答的機(jī)制之一,并且報(bào)道了多種融合轉(zhuǎn)錄本的出現(xiàn)[17]。蛋白質(zhì)的翻譯后修飾也同樣存在可能,比如刺突蛋白(spike protein,S蛋白)Ser-816位點(diǎn)由于其暴露程度是可能的修飾位點(diǎn)[18]。
宿主和病毒間的相互作用是病毒變異方向的重要影響因素,SARS-CoV-2在同一宿主不同細(xì)胞內(nèi)的進(jìn)化有著多樣性[19],在種群瓶頸事件驅(qū)動(dòng)下,不同器官間的病毒種群也存在著遺傳多樣性[20]。宿主免疫反應(yīng)是病毒進(jìn)化的驅(qū)動(dòng)因素,免疫抑制患者感染SARS-CoV-2后,病毒可能長(zhǎng)期存在于患者體內(nèi)并累積突變,更有可能產(chǎn)生潛在有害的SARS-CoV-2變異體[21]。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn),人類免疫缺陷病毒感染的患者感染SARS-CoV-2后可以產(chǎn)生多種已知變異體上存在的突變,并且產(chǎn)生對(duì)疫苗和中和抗體(neutralizing antibodies,nAbs)的耐性[22]。因而,免疫抑制人群可能是潛在有害變異體的來源。但值得注意的是,對(duì)來自英國的1 313個(gè)臨床樣本進(jìn)行深度測(cè)序發(fā)現(xiàn),一致且可重復(fù)的宿主SARS-CoV-2多樣性模式,病毒載量高時(shí)宿主內(nèi)多樣性反而低,因此,盡管SARS-CoV-2在宿主內(nèi)的突變已經(jīng)得到證實(shí),也很可能無法傳播[23]。所以,廣泛流行的變異體來源于宿主還是環(huán)境仍不清楚。
早期SARS-CoV-2突變的功能分析表明,其進(jìn)化是朝著增強(qiáng)傳染性和降低毒力的方向發(fā)展的[24]。Wang等[25]通過追蹤220萬個(gè)SARS-CoV-2基因組突變情況和歐美的疫苗接種率,提出新的病毒進(jìn)化機(jī)制——疫苗突破或抗體抗性突變,在群體免疫的背景之下這趨向于成為SARS-CoV-2進(jìn)化的主要機(jī)制。Beta和Delta攜帶某些突變位于具有免疫原性的抗原位點(diǎn),可能主要是由于抗體介導(dǎo)的抗體抗性突變[26]。Omicron S蛋白的“關(guān)閉”狀態(tài)可能通過封閉高免疫原性位點(diǎn)來進(jìn)行免疫逃避[27]。感染Delta的患者在接受Sotrovimab治療后發(fā)現(xiàn)其體內(nèi)與Sotrovimab耐藥相關(guān)的病毒尖峰基因迅速增加[28]。應(yīng)當(dāng)注意這些患者接受治療后是否體內(nèi)存在攜帶潛在有害突變的變異體,并在不知情的情況下發(fā)生傳播。因而,這給全球的疫情防控提出了挑戰(zhàn)。但是,免疫水平的提高可能會(huì)加速抗原進(jìn)化的速度,從而增加再感染的風(fēng)險(xiǎn),并可能增加再感染的疾病嚴(yán)重程度[29]。具體來說,VOCs的穩(wěn)定性、傳播能力和適應(yīng)性、致病性的進(jìn)化方向總結(jié)如下。
SARS-CoV-2變異體把增加開放S蛋白構(gòu)象的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性作為一種進(jìn)化策略[30]。Alpha S蛋白的P681H產(chǎn)生了一個(gè)弗林蛋白酶(furin)切割位點(diǎn),幾乎完全切割的Alpha S蛋白比武漢野生型病毒株以及Beta S蛋白更穩(wěn)定,從而產(chǎn)生更穩(wěn)定的S蛋白/血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(angiotensin converting enzyme 2,ACE2)復(fù)合物,Omicron也有P681H突 變[31]。Beta S蛋 白 穩(wěn) 定 性 與G614相 似[32],Delta的L452R突變?cè)黾恿薙蛋白穩(wěn)定性[33]。
Li等[34]介紹了一種評(píng)價(jià)RNA病毒的人類適應(yīng)性手段,預(yù)測(cè)Alpha具有低傳播性高致病性的I型適應(yīng)特征,Beta、Gamma和Omicron具有高傳播性低致病性的II型適應(yīng)特征。Alpha在人類支氣管上皮較G614的復(fù)制能力更強(qiáng)[35],Alpha氣溶膠傳播能力較SARS-CoV-2 A譜系強(qiáng)[36],且傳播率隨年齡和病毒載量而增加[37]。在敘利亞倉鼠競(jìng)爭(zhēng)和傳播實(shí)驗(yàn)中,Alpha的適應(yīng)性與G614無明顯差異[32]。Beta在競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)中被Alpha和G614競(jìng)爭(zhēng),二者復(fù)制動(dòng)力學(xué)類似,因此Beta的適應(yīng)度較G614、Alpha低[38-39]。巴西馬瑙斯地區(qū)的Gamma可傳播性可能比之前變異體高1.7~2.4倍[40]。與野生型受體結(jié)合域(receptor binding domain,RBD)相比,Delta具有更高的傳播性[41],通過數(shù)據(jù)擬合數(shù)學(xué)傳播模型,研究者發(fā)現(xiàn)Delta在家庭中的傳播速度比Alpha更快,這可歸因于家庭中易感個(gè)體的消耗更快以及內(nèi)在生成時(shí)間可能減少[42]。中國大陸首次局部感染Delta展現(xiàn)出較之前的變異體更高的病毒復(fù)制效率和體內(nèi)病毒載量[43]。通過測(cè)量臨床樣本中傳染性病毒滴度和病毒RNA水平,Delta的傳染性都顯著高于Alpha[44]。在復(fù)制競(jìng)爭(zhēng)試驗(yàn)中,Delta氣道類器官和人類氣道上皮中勝過Alpha[45]。概括來說,增強(qiáng)的ACE2親和力、增強(qiáng)S蛋白以及S蛋白/ACE2復(fù)合物的穩(wěn)定性、增加RBD傾向“向上”構(gòu)象、增強(qiáng)的S蛋白切割能力都可能增加感染能力和適應(yīng)性。
Alpha[46]、Gamma[47]與ACE2的親和力較野生型更高,與RBD和ACE2的適配更高相關(guān),但是Alpha的S蛋白更傾向于維持“關(guān)閉”的構(gòu)象,不 利 于 受 體 結(jié) 合 和 細(xì) 胞 進(jìn) 入[46]。而Beta[46]、Delta[41]、Omicron[26]與ACE2親和力與野生型類似,可能因?yàn)椴煌耐蛔冊(cè)诟淖兣cACE2親和力上的作用相互抵消,Omicron RBD的突變R493、S496和R498與ACE2形成的新鹽橋和氫鍵增強(qiáng)了親和力[48],S477N和N501Y也增加了親和力,而K417N、G446S、E484A、G496S和Y505H取代降低了親和力[41]。同時(shí),可能免疫壓力在突變選擇中起到主要作用,比如Beta同時(shí)改變了S三聚體上的兩個(gè)主要中和位點(diǎn),與ACE2親和力變化不顯著[46]。Beta S蛋白的冷凍電鏡揭示其所有三聚體均采用開放構(gòu)象,而野生型83%呈封閉形式,K417N是可能的驅(qū)動(dòng)因素[31]。Delta中的T478K替代可以通過在該環(huán)內(nèi)與N487形成新的氫鍵,來穩(wěn)定和重塑RBM環(huán),并使得RBM環(huán)帶更多的正電,有利于與帶負(fù)電的ACE2結(jié)合,這樣一來,結(jié)合親和力增加以及“向上”構(gòu)象的傾向增加使得Delta傳播性增加[49]。也可能與其偏質(zhì)子化的S蛋白有利于擺脫在肺泡巨噬細(xì)胞M2內(nèi)體中的長(zhǎng)期停留相關(guān)[50]。在倉鼠感染模型中,Gamma和Omicron S蛋白H655Y突變?cè)鰪?qiáng)了病毒復(fù)制、S蛋白切割[51],Delta L452R[33]、P681R[52]均有利于S蛋白的切割,L452R突變是唯一Delta有而Omicron沒有的RBD突變,發(fā)現(xiàn)Omicron L452R通過增強(qiáng)S蛋白的切割來增強(qiáng)融合性,并促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入以增強(qiáng)感染性[53]。
Delta的致病性是VOCs中最高的,而Omicron的致病性最低。在恒河猴模型中,Alpha導(dǎo)致的臨床表現(xiàn)與D614G相似,較Beta導(dǎo)致的臨床表現(xiàn)重[54]。一項(xiàng)英格蘭隊(duì)列納入839 278個(gè)病例研究顯示,與野生型病毒株相比,感染Alpha的患者住院風(fēng)險(xiǎn)更高[49]。而在K18-hACE2轉(zhuǎn)基因小鼠中,Beta感染后的致 死 率 較614D高100倍[55]。一 項(xiàng)43 338名英國隊(duì)列研究顯示,與Alpha相比,感染Delta的COVID-19患者的住院或急診就診風(fēng)險(xiǎn)更高[56]。Delta增 強(qiáng) 的 致 病 性 與P681R有 關(guān)[57]。Omicron主導(dǎo)流行期間南非住院患臨床特征和結(jié)局與之前變異株流行期間相比,嚴(yán)重程度和死亡率降低[58]。一項(xiàng)來自英格蘭的隊(duì)列研究也報(bào)告Omicron感染后出現(xiàn)嚴(yán)重后果的風(fēng)險(xiǎn)大大低于Delta[59]。
實(shí)際上,譜系替換與多種因素相關(guān),包括傳播性、免疫逃避、非藥物干預(yù)、先前感染和區(qū)域間流動(dòng)性等。通過總結(jié)突變概況(圖1),對(duì)突變驅(qū)動(dòng)因素、表現(xiàn)形式和方向有了初步的了解。
2021年11月11 日,博茨瓦納報(bào)告了首例Omicron(B.1.1.529)測(cè)序病例。現(xiàn)已取代其他受關(guān)注的VOCs成為優(yōu)勢(shì)病毒株(圖2)。Omicron是全球第5個(gè)受關(guān)注的VOCs,是迄今變異最多的VOCs,現(xiàn)有3個(gè)譜系(BA.1、BA.2、BA.3),BA.1譜系基因組相對(duì)于Wuhan-Hu-1參考毒株即野生型累積了53個(gè)突變,包括了A67V、Δ69-70、T95I、G142D、Δ143-145、Δ211、L212I、插 入214EPE、G339D、S371L、S373P、S375F、K417N、N440K、G446S、S477N、T478K、E484A、Q493R、G496S、Q498R、N501Y、Y505H、T547K、D614G、H655Y、N679K、P681H、N764K、D796Y、N856K、Q954H、N969K和L981F,在Omicron刺突基因的30~37個(gè)非同義核苷酸替換中,有13個(gè)在其他SARS-CoV-2序列中很少見[60],有15個(gè)氨基酸變化位于RBD,與野生型相比,Omicron變異體與人ACE2具有相當(dāng)?shù)慕Y(jié)合親和力,但比Delta變異體的結(jié)合親和力弱 得 多[61]。N端 結(jié) 構(gòu) 域(N-terminal domain,NTD)的變化尤其顯著,這導(dǎo)致了其抗原性發(fā)生了重大的改變。除了抗原結(jié)構(gòu)的改變,S蛋白R(shí)BD的更封閉穩(wěn)定也是導(dǎo)致傳播性增強(qiáng)的因素[62],Omicron的P681H突變產(chǎn)生furin切割位點(diǎn)可以促進(jìn)S蛋白的切割,除了P681H,野生型病毒株Asn856變成了Omicron S蛋白中的Lys853,Asn764和Thr547分 別 變 成Omicron S蛋 白 中 的Lys761和Lys544,引入了新的域間和亞基間相互作用,也使得Omicron開放的S蛋白比野生型病毒株更緊[63]。Omicron的冷凍電鏡結(jié)果也表明其穩(wěn)定性較其他變異體增加,在環(huán)境中存在更持久,可以解釋更高的家庭傳播風(fēng)險(xiǎn),穩(wěn)定性的增加同時(shí)提高了受體識(shí)別效率,然而也會(huì)導(dǎo)致病毒膜融合效率下降[64]。雖有P681H突變,Omicron的融合性明顯弱于其他變異[61],可能與S蛋白的RBD有關(guān)。但總的來說,Omicron的進(jìn)入能力較其他變異體更強(qiáng)[65]。類似的,對(duì)于Omicron的傳播性增強(qiáng)可能使得物理干預(yù)措施有效性下降。
COVID-19尸檢的肺組織中來源于肺細(xì)胞的合胞體很常見[66],與淋巴細(xì)胞的減少相關(guān),合胞體可能增加臨床表現(xiàn)嚴(yán)重程度[67]。根據(jù)一項(xiàng)觀察性研究,Omicron感染者臨床嚴(yán)重程度似乎比其他變異體更輕[58,68]。病毒本身性質(zhì)和先前存在的免疫力均是Omicron致病性表現(xiàn)的影響因素[69]。一方面,Omicron與Delta和其他變異體相比,更傾向于組織蛋白酶B和L依賴性的內(nèi)吞途徑介導(dǎo),因此其感染過程受跨膜蛋白酶絲氨酸2(transmembrane protease serines 2,TMPRSS2)影響?。?0],然而合胞體形成需要TMPRSS2[71],因而Omicron感染后促進(jìn)細(xì)胞間融合形成合胞體的能力下降,破壞了受損細(xì)胞間的病毒擴(kuò)散,導(dǎo)致臨床表現(xiàn)較輕[72],但同時(shí)也表明了Omicron可以感染更多類型的細(xì)胞。將TMPRSS樣和組織蛋白酶抑制劑組合是所有SARS-CoV-2變異體潛在的治療方法[61]。另一方面,Omicron對(duì)現(xiàn)行多種抗體、疫苗誘導(dǎo)的抗體[73]具有耐藥性,但是沒有逃避記憶T細(xì)胞免疫,T細(xì)胞表位在Omicron中相當(dāng)保守,由疫苗接種或自然感染引發(fā)的大部分記憶T細(xì)胞對(duì)Omicron S蛋白有反應(yīng)[74]。有證據(jù)表明COVID-19疫苗接種誘導(dǎo)的記憶T細(xì)胞能夠交叉識(shí)別Alpha到Omicron的變異體[75],此外,Omicron病毒拮抗宿主細(xì)胞干擾素反應(yīng)不足[76]。這也就表明記憶T細(xì)胞在病毒感染宿主時(shí)能提供保護(hù)性免疫,并且,T細(xì)胞不是驅(qū)動(dòng)病毒進(jìn)化的主要因素。
疫苗對(duì)VOCs的效力受到廣泛關(guān)注,尤其是現(xiàn)階段流行最廣泛的Omicron,疫苗研發(fā)技術(shù)路線有多種(圖3),人們擔(dān)心新抗原的產(chǎn)生使得原有疫苗失去保護(hù)力。然而,突破性感染是常見的[77]。同類型疫苗誘導(dǎo)的表位特異性反應(yīng)可以不同[78],需要強(qiáng)調(diào)的是,異源疫苗效果要優(yōu)于同源疫苗[79],盡管許多疫苗誘導(dǎo)了對(duì)野生型SARS-CoV-2及VOCs強(qiáng)大體液免疫反應(yīng),但存在差異,比如研究估 計(jì)mRNA-1273和ChAdOx1 nCoV-19對(duì)Delta的效力比野生型低25%~50%[80],BNT162b2疫苗誘導(dǎo)的抗體能有效中和4種主要的VOCs,但是對(duì)Gamma和Delta的中和能力顯著降低,Alpha和Beta的中和能力相對(duì)保留[81]。此外,接種一劑輝瑞或阿斯利康疫苗的人血清對(duì)Delta幾乎沒有抑制作用,接種兩劑后雖然滴度如前所述有所下降,但是95%個(gè)體可以產(chǎn)生中和反應(yīng)[82]。因而對(duì)于接種一針劑疫苗后的個(gè)體應(yīng)給予明確的建議,隨著接種后時(shí)間過去,加強(qiáng)針接種重要性體現(xiàn),需要更多研究來對(duì)比是否接種加強(qiáng)針對(duì)VOCs的效力變化。
根據(jù)已有研究,恢復(fù)期血清和兩劑疫苗接種后的血清與Omicron的結(jié)合能力有不同程度的下降[83]。尤其是免疫抑制人群,一項(xiàng)研究表明50%血液系統(tǒng)癌癥和實(shí)體癌患者、大約70%的實(shí)體器官移植或自身免疫性疾病患者以及40%的健康對(duì)照在6個(gè)月時(shí)失去了針對(duì)循環(huán)VOC的nAbs[84]。武漢COVID-19患者感染后1年血漿的中和試驗(yàn)顯示,恢復(fù)期血漿對(duì)Omicron的中和作用較Delta顯著降低[85]。此外,多項(xiàng)研究表明,加強(qiáng)針的接種是必要的,能夠提高更高的nAbs滴度并增強(qiáng)中和能力[86],并有效抑制病毒進(jìn)入細(xì)胞[87]。加強(qiáng)針后提供對(duì)Omicron的防護(hù)與第二針后對(duì)Wuhan-Hu-1的防護(hù)相當(dāng)[88],但是Omicron仍然表現(xiàn)出從加強(qiáng)針誘導(dǎo)中中和逃逸的能力[89],加強(qiáng)注射6個(gè)月后Omicron中和效價(jià)的下降與第二劑后7個(gè)月針對(duì)D614G變異體的中和效價(jià)下降相似[90]。接受3劑mRNA疫苗對(duì)Omicron的保護(hù)低于Delta[91]。先前非Omicron感染對(duì)Omicron有低交叉中和作用[92],相對(duì)的,接種疫苗個(gè)體的Omicron感染增強(qiáng)了對(duì)Delta變異體的中和免疫力[93]。更重要的是,第三次疫苗接種也產(chǎn)生了高親和力抗RBD的記憶B細(xì)胞,這表明保護(hù)作用更強(qiáng)大[94]。但是,令人擔(dān)憂的是,完全接種后也可以發(fā)生突破性感染[95]。但同時(shí),完全接種疫苗的個(gè)體發(fā)生Delta突破性感染后相較于完全接種疫苗的個(gè)體產(chǎn)生了更多強(qiáng)大的記憶抗體和更強(qiáng)的T細(xì)胞反應(yīng)[96],表現(xiàn)出的臨床癥狀更輕,所以廣泛的疫苗接種和突破性感染的結(jié)合可能會(huì)增加人群的免疫力[97]。值得注意的是,一些血液系統(tǒng)腫瘤在接種疫苗后抗體反應(yīng)不佳,針對(duì)Delta的體液保護(hù)在慢性淋巴細(xì)胞白血病患者中明顯受損[98],抗CD38療法會(huì)削弱SARS-CoV-2疫苗對(duì)多發(fā)性骨髓瘤患者Alpha和Delta的反應(yīng)[99],這表明需要進(jìn)一步優(yōu)化血液系統(tǒng)疾病的群體中的免疫保護(hù)。
基于mRNA的COVID-19疫苗增強(qiáng)劑可誘導(dǎo)針對(duì)SARS-CoV-2 Omicron的中和免疫[100]。研究發(fā)現(xiàn),接受同源BNT162b2疫苗接種或異源ChAdOx1-S-BNT162b2疫苗接種的人存在Omicron的一些交叉中和,但在接受同源ChAdOx1-S疫苗接種的人的樣本中沒有發(fā)現(xiàn)[101],與此一致的是,異源接種可以提供更好的針對(duì)Omicron的保護(hù)[102]。第二針和加強(qiáng)針之間的較長(zhǎng)間隔似乎會(huì)導(dǎo)致針對(duì)所有測(cè)試VOCs的nAbs滴度更高,包括Omicron[103]。鑒于不斷出現(xiàn)的診斷、治療和疫苗接種中的問題,將SARS-CoV-2分類為血清型似乎是可行的[104]。需要注意的是,抗體滴度下降可能并不表示保護(hù)作用下降,抗體反應(yīng)的交叉中和能力即效力和廣度可以增強(qiáng)[105]。T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)對(duì)患者的保護(hù)廣泛存在,包括患者體液免疫反應(yīng)受損的情況,且與nAbs相比,SARS-CoV-2特異性記憶T細(xì)胞的維持時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),因此T細(xì)胞可以為繼nAbs活性的COVID-19提供堅(jiān)實(shí)的防御[106]。同樣的,疫苗誘導(dǎo)的抗體對(duì)Beta的中和活性降低,但T細(xì)胞對(duì)其反應(yīng)保留,所以幾種疫苗維持了預(yù)防嚴(yán)重COVID-19的能力[107]。因此,應(yīng)考慮采用復(fù)雜的T細(xì)胞導(dǎo)向疫苗策略來長(zhǎng)期控制COVID-19大流行。同時(shí),疫苗誘導(dǎo)產(chǎn)生的免疫壓力帶來的病毒逃逸值得關(guān)注。
SARS-CoV-2及時(shí)監(jiān)測(cè)是應(yīng)對(duì)和理解大流行的重要手段,快速即時(shí)(point-of-care,POC)檢測(cè)對(duì)于遏制大流行是重要的,其5個(gè)主要原則包括速度、靈敏度、可負(fù)擔(dān)性、可擴(kuò)展性和可訪問性,同時(shí)不需要專門且昂貴的設(shè)備[108]。Omicron逃脫研究人員的視線累積了許多不尋常變異,是否與測(cè)序的對(duì)象或樣本量或技術(shù)相關(guān)引起了人們的思考。通常,可以將檢測(cè)手段分為3種(圖4),基于核酸的檢測(cè)、基于抗原的檢測(cè)、基于抗體的檢測(cè)。
基于核酸的檢測(cè)是應(yīng)用范圍最廣的,可以在發(fā)病前5 d到發(fā)病后14 d進(jìn)行廣泛的檢測(cè),病毒載量、樣本類型、取樣的人體解剖位置是檢測(cè)結(jié)果的影響因素,因而了解人體中病毒載量的變化規(guī)律很有意義。全基因組測(cè)序(WGS)在COVID-19大流行中存在成本高、效率低等缺點(diǎn),并且要求高病毒載量和序列完整性,以及專門的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施,但仍然可以在具有高病毒載量的陽性樣本中驗(yàn)證新的變異體[109]。此外,在Sanger測(cè)序基礎(chǔ)上改進(jìn)后的技術(shù)也可用于發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證新變異[110]。RT-PCR是常見的檢測(cè)方法,但是對(duì)點(diǎn)突變不敏感[111]。qRT-PCR通過等位基因特異性引物延伸策略可以區(qū)分廢水中的單核苷酸變異的VOCs[112]。RT-PCR熔解篩選測(cè)試可用于快速篩選大量患者樣本[113]。SARS-CoV-2全基因組嵌合陣列具有單核苷酸分辨率并能檢測(cè)點(diǎn)突變[114]。值得一提的是,環(huán)境樣品的檢驗(yàn),尤其是廢水中的病毒檢測(cè),環(huán)境樣品不僅能幫助分析病毒譜系,更與臨床相關(guān)聯(lián)[115],但其中存在的問題是長(zhǎng)片段擴(kuò)增問題和復(fù)合檢測(cè)[109],SHERLOCK是一個(gè)使用Cas13a核糖核酸酶進(jìn)行RNA檢測(cè)的系統(tǒng),一些檢測(cè)手段例如基于CRISPR的miSHERLOCK(微型儀器特異性高靈敏度酶促解鎖)可以實(shí)現(xiàn)變種Alpha、Beta和Gamma的共同檢出[116]。CRISPR-Cas系統(tǒng)已被用于開發(fā)核酸檢測(cè)平臺(tái),催化酶Cas酶的進(jìn)展無疑將給基于核酸的檢測(cè)手段帶來進(jìn)展。基于Cas12a的RT-PCR結(jié)合CRISPR現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)系統(tǒng)(RT-CORDS)平臺(tái)可以用于檢測(cè)SARS-CoV-2變異體中的關(guān)鍵突變,例如69/70缺失、N501Y和D614G[117]。enAsCas12a,具有較廣的工作溫度范圍以及無需RNA純化步驟的優(yōu)點(diǎn)[118]。FnCas9高特異性識(shí)別單核苷酸變異[111],能夠快速適應(yīng)其他突變。CRISPR-Cas12a系統(tǒng)對(duì)多重等位基因特異性測(cè)定[119],結(jié)合CRISPR/dCas9后提升了性能,適于資源相對(duì)缺乏的 環(huán) 境 進(jìn) 行 篩 查[120]。微 流 體CARMEN(mCARMEN),它將基于CRISPR的診斷和微流體技術(shù)與臨床使用的簡(jiǎn)化工作流程相結(jié)合,可以定量測(cè) 量 樣 本 中 的SARS-CoV-2Delta和Omicron[121]。qPCR僅適于單突變位點(diǎn)的檢測(cè)或CRISPR-Cas13a擴(kuò)增技術(shù)無法同時(shí)檢測(cè)所有變異,多重串聯(lián)PCR能夠應(yīng)對(duì)增多的已知VOCs[122],一種多重PCR-質(zhì)譜微測(cè)序技術(shù),實(shí)現(xiàn)了多個(gè)單核苷酸變異位點(diǎn)的同時(shí)識(shí)別,也能識(shí)別插入和缺失[123]。等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)具有快速、高效、特異的優(yōu)點(diǎn)且無需專用的設(shè)備,它們通常不針對(duì)多個(gè)SARS-CoV-2基因,存在敏感性和特異性風(fēng)險(xiǎn),環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(loopmediated isothermal amplification,LAMP)和重組酶聚合酶擴(kuò)增技術(shù)(recombinase polymerase amplification,RPA)是基于PCR的可替代技術(shù),已有對(duì)變異體適用的RT-LAMP檢測(cè)手段的報(bào)道[124]。有研究表明,逆轉(zhuǎn)錄環(huán)介導(dǎo)的等溫?cái)U(kuò)增(RT-LAMP)測(cè)定對(duì)唾液的檢測(cè)是可行的[125]。但是需要考慮到多引物帶來的假陽性風(fēng)險(xiǎn),與CRISPR-Cas系統(tǒng)結(jié)合利于提高靈敏度[126]。由于RNA引導(dǎo)的切割,CRISPR技術(shù)與RPA的配對(duì)可能會(huì)增加檢測(cè)的特異性?;赗PA的同時(shí)靶向SARS-CoV-2包膜蛋白基因和RdRP基因的檢測(cè)手段實(shí)現(xiàn)了同時(shí)靶向多個(gè)基因,提高靈敏度和特異性,且較LAMP對(duì)工作溫度的要求低,更加便捷[127]。加強(qiáng)對(duì)臨床樣本變異的監(jiān)測(cè)可以縮小病毒基因組進(jìn)化分析中的選擇偏倚。
快速抗原檢測(cè)的靈敏度較低,通常作為驗(yàn)證手段。在病毒載量下降的急性期之后,使用基于抗原的快速診斷檢測(cè)可能會(huì)導(dǎo)致高假陰性率,這表明應(yīng)該用分子和血清學(xué)檢測(cè)的組合來代替檢測(cè)[128]。有研究表示N蛋白中的T135I突變對(duì)商業(yè)上可用的抗原檢測(cè)構(gòu)成潛在的診斷風(fēng)險(xiǎn)[129]。SARS-CoV-2的快速抗原檢測(cè)測(cè)試低估了COVID-19陽性病例的識(shí)別并影響了對(duì)K417N/T、E484K和N501Y突變的診斷[130]。基于抗原的快速診斷檢測(cè)較分子檢測(cè)節(jié)約了時(shí)間和成本,世界衛(wèi)生組織建議抗原檢測(cè)快速診斷測(cè)試的靈敏度和特異性至少為80%和97%,結(jié)合基于豆提取物的Beangaurd漱口水收集唾液樣本可以得到理想的測(cè)試性能[131]。側(cè)向流動(dòng)免疫層析 (lateral flow immunochromatography assay,LFIA)是一種基于抗原、抗體免疫反應(yīng)的經(jīng)典床旁檢測(cè)技術(shù)。
血清轉(zhuǎn)化在癥狀出現(xiàn)后7~14 d左右達(dá)到高峰,故基于抗體的檢測(cè)較另外兩種相對(duì)滯后,包括LFIA、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)、化學(xué)發(fā)光免疫試驗(yàn)(CLIA)、免疫熒光試驗(yàn)(IFA)和膠體金免疫色譜試驗(yàn)(GICA)等。
nAbs作為治療的重要部分,需要測(cè)試其對(duì)VOCs的 中 和 能 力。CB6(Etesevimab)、LY-CoV555 (Bamlanivimab) 、 P2C-1F11(Amubarvimab)、REGN10933(Casirivimab)、REGN10987(Imdevimab)和S309(Sotrovimab)已被批準(zhǔn)用于臨床[132]。E484K突變已被證明能夠在 體 外 對(duì)Bamlanivimab耐 藥[118],K417E/N/T、D420A/G/N、N460I/K/S/T、T415P、Y489C/S等突變均對(duì)Etesevimab耐藥[133],Gamma和Beta譜系中E484/K417突變特異性組合對(duì)Bamlanivimab+Etesevimab單 抗 耐 藥,Q493K也 耐 藥[134]。AZD7442是兩種單克隆抗體AZD8895(Tixagevimab)和AZD1061(Cilgavimab)的組合被用于COVID-19暴露前預(yù)防[135]。免疫功能低下的 患 者 使 用REGEN-Cov(Regeneron:Casirivimab+Imdevimab)進(jìn)行預(yù)防性治療時(shí)出現(xiàn)過突破性感染[136]。Omicron可以逃脫所有I/II類抗體LY-CoV555、REGN10933、CT-59、ADZ1061、ADZ8895、P2C-1F11和DXP-604的阻斷能力,但I(xiàn)II類mAb(非ACE2阻斷抗體)的中和敏感性受該變異體的影響較小,如hu33和S309[137]。與此類似的研究,也指出LY-CoV016對(duì)缺乏R346K的Omicron的中和能力完全喪失,對(duì)ADZ1061、ADZ8895的 中 和 能 力 下 降12倍[138]。Regdanvimab、P2B-2F6、Fab2-15和S2-M11對(duì)E484突變敏感,以及S2-H14對(duì)N501和Y505突變的親和力下降,體外實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn),E484處具有突變的Omicron、Beta、Gamma、Kappa和Lambda顯示 出 對(duì)REGN-10933、P2B-2F6、Fab2-15和S2-M11結(jié)合的最強(qiáng)抗性[139]。值得關(guān)注的是,S309保留了對(duì)BA.1和BA.1+R346K的活性,但對(duì)BA.2存 在 明 顯 抗 性。McCallum等[140]通 過 對(duì)Omicron突變的深入分析解釋了廣泛的nAbs逃逸。至此,除了最近授權(quán)的LY-CoV1404(Bebtelovimab)[135]外,沒有任何授權(quán)的單克隆抗體療法可以充分覆蓋Omicron的所有亞譜系[141]。
Sun等[142]提出將中和表位分為3類。I類是ACE2結(jié)合位點(diǎn),結(jié)合后可以破壞宿主受體結(jié)合[143]。II類是高度保守的表位,優(yōu)勢(shì)在于保留對(duì)多種變體的中和活性。例如35B5抗體通過靶向一個(gè)保守表位破壞控制S蛋白“關(guān)閉”到“開放”構(gòu)象的N-聚糖開關(guān),對(duì)Omicron也有效[144]。VacW-209結(jié)合RBD上高度保守的表位從而保留了對(duì)Omicron的抗性[145]。III類是識(shí)別抗體可能無法接近的獨(dú)特表位。但需要注意非ACE2競(jìng)爭(zhēng)性抗體,非ACE2競(jìng)爭(zhēng)全人源域抗體(n3113.1-Fc)與“開放”RBD的側(cè)面結(jié)合,結(jié)合試驗(yàn)和假病毒中和試驗(yàn)表明保留了對(duì)Alpha、Beta、Gamma和Delta的抗性[146]。此外由于S蛋白具有“開放”和“關(guān)閉”兩種構(gòu)象,所以可進(jìn)一步將nAbs細(xì)分為只能結(jié)合“開放”或“關(guān)閉”構(gòu)象的抗體,以及能結(jié)合兩種構(gòu)象的抗體。鎖定S蛋白的“關(guān)閉”構(gòu)象并阻止S蛋白變構(gòu)[147]、與S蛋白的莖螺旋結(jié)合后阻止S蛋白融合重排[148]、靶向NTD抑制感染周期中的附著后步驟[149]均是nAbs發(fā)揮作用的機(jī)制。結(jié)合表位和親和力是影響抗體效力的兩大因素,窄結(jié)合表位和高親和力的抗體似乎展現(xiàn)出了出色的效力[150]。CD147被鑒定為SARS-CoV-2感染細(xì)胞的另一受體,其人源化抗CD-147抗體Meplazeumab能夠阻斷SARS-CoV-2及其變異體Alpha、Beta、Gamma、Delta[151]。
面對(duì)VOCs導(dǎo)致nAbs保護(hù)效力下降的挑戰(zhàn),有以下幾條解決思路。一是改進(jìn)現(xiàn)有單克隆的結(jié)構(gòu),例如通過優(yōu)化Fc結(jié)構(gòu)域可以提升nAbs效力[152],工程化IgM-14有效地中和由其相應(yīng)IgG-14引起的抗性病毒,包括Alpha、Beta、Gamma[153]。二是聯(lián)合使用多種單特異性的nAbs即雞尾酒療法[154],要求是兩種或多種抗體的結(jié)合表位存在不同并且克服空間位阻,因此靶向RBD的nAbs和靶向NTD的nAbs混合聯(lián)用是可行的[155]。三是開發(fā)雙特異性nAbs[156-158],優(yōu)點(diǎn)在于成本較雞尾酒療法低。四是開發(fā)針對(duì)難以接近的特殊表位的nAbs。五是開發(fā)針對(duì)保守表位的nAbs,抑制廣譜Sarbecoviruses感染[159]。后面3種類型的nAbs都有應(yīng)用于雞尾酒療法的潛能。而抗體的開發(fā)主要源自患者恢復(fù)期血漿[160-162]、疫苗接種后的血漿[163]、人源化小鼠、噬菌體[157]或酵母文庫[164]、預(yù)先建立 的 單 域 抗 體 庫[165]。此 外,抑 制 廣 譜Sarbecoviruses感染的抗體越來越受到歡迎[166]。
納米抗體主要來自于羊駝、美洲駝和駱駝,是最小的天然抗原識(shí)別結(jié)構(gòu)域之一,可以被設(shè)計(jì)成多價(jià)形式,并可以與Fc結(jié)構(gòu)域融合,但是由于體積小容易被腎臟清除[167]。同時(shí),納米抗體以其體積小、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)適于通過吸入的方式給藥[158]。體積小的納米抗體可以克服更大空間位阻進(jìn)入某些深埋的區(qū)域發(fā)揮作用[168],不同納米抗體之間的結(jié)合也是可行的[169]。來源駱駝衍生的單域抗體(VHH)與Fc結(jié)構(gòu)域結(jié)合后形成VHH-IgG1 Fc融合分子,有效抑制了體內(nèi)、體外的病毒復(fù)制[170]。納米抗體與nAbs結(jié)合后具有病毒捕獲和攔截功能,以及光熱功能,因此,在捕獲病毒后可以滅活病毒,這種納米抗體提供了nAbs發(fā)揮作用的平臺(tái)[171]。
ACE2模擬物也能靶向病毒S蛋白阻止病毒進(jìn)入細(xì)胞[172],者血漿中有循環(huán)細(xì)胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)表 達(dá) 細(xì) 胞 外 囊 泡ACE2(evACE2)[173],ACE2的可溶性胞外域蛋白可以作為“中和誘餌”來阻止SARS-CoV-2及其變異體進(jìn)入,包括Omicron[132]。工程化ACE2可變性大,可以通過改變氨基酸實(shí)現(xiàn)對(duì)新變異體的適應(yīng)[174]。負(fù)電荷的高度硫酸化的線性聚甘油硫酸鹽與S蛋白結(jié)合,并且可以通過靜電相互作用阻止病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞,適于N501Y和E484K突變[175]。此外,通過封閉ACE2也能是有效的[176-177]。
病毒感染過程還有多個(gè)靶點(diǎn)。現(xiàn)有的TMPRSS2抑制劑包括ketobenzothiazole(kbt)[178]、avoralstat[179]、N-0385[180]、α1-抗胰蛋白酶[181],可以阻止S蛋白重排。Omicron對(duì)這3種泛冠狀病毒融合抑制劑EK1、EK1C4和EKL1C的敏感性與D614G和Delta一樣[182]。組織蛋白酶L即CTSL在功能上切割SARS-CoV-2 S蛋白并增強(qiáng)病毒進(jìn)入,而金剛烷胺能抑制假病毒感染細(xì)胞中的組織蛋白酶L[183]。主蛋白酶(Mpro)在病毒中具有保守性[183],可在多個(gè)位置切割SARS-CoV-2的兩種多肽(pp1a和pp1ab),產(chǎn)生對(duì)病毒復(fù)制至關(guān)重要的較短的非結(jié)構(gòu)蛋白[184],是潛在的重要抗病毒靶點(diǎn),PF-07321332[185]、ebselen[186]、GC376[187]、masitinib[188]、Coronastat[189]、Y180[183]均是Mpro的抑制劑,PF-07321332對(duì)Alpha、Beta、Gamma、Delta均有效[190],Luttens等[191]提出超大虛擬篩選(ultralarge virtual screening)來篩選Mpro抑制劑。通過剪接丙型肝炎蛋白酶抑制劑boceprevir和narlaprevir以及已知的SARS-CoV-1蛋白酶抑制劑的成分而產(chǎn)生的BBH-1、BBH-2和NBH-2,在體外表現(xiàn)出與PF-07321332相當(dāng)?shù)目共《咎匦裕?69]。I型干擾素(interferon I,IFN-I)觸發(fā)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)并激活下游干擾素刺激基因,共同促進(jìn)抗病毒狀態(tài),其中參與脂質(zhì)代謝的脂肪酸合酶(fatty acid synthase,F(xiàn)ASN)是干擾素抑制基因,F(xiàn)ASN過表達(dá)增強(qiáng)了病毒和宿主細(xì)胞的細(xì)胞膜融合和細(xì)胞間合胞體的形成,F(xiàn)ASN抑制劑能有效抑制Alpha、Beta、Gamma、Delta的細(xì)胞侵入[192]。干擾素誘導(dǎo)的跨膜蛋白IFITMs能與S蛋白相互作用來促進(jìn)病毒感染,是潛在的預(yù)防和治療靶點(diǎn)[193]。
干擾病毒基因組的復(fù)制過程也能發(fā)揮抗病毒作用。Remdesivir[194]、AT-527[195]都是靶向RdRp的核苷類似物,corilagin(RAI-S-37)能結(jié)合并抑制RdRp[196]。Simeprevir不 僅 抑 制Mpro還 能 抑 制RdRp,并且能在體外與Remdesivir協(xié)同作用[197]。suramin一個(gè)位點(diǎn)直接阻斷RNA模板鏈的結(jié)合,另一個(gè)位點(diǎn)與RdRp催化位點(diǎn)附近的RNA引物鏈發(fā)生沖突,從而抑制RdRp活性,在體外細(xì)胞中表現(xiàn)出了復(fù)制抑制活性[198]。此外,一種金屬超分子螺旋體能結(jié)合SARS-CoV-2基因組5'-UTR關(guān)鍵區(qū)域從而抑制病毒的復(fù)制[199]。氟喹諾酮類抗菌藥物merafloxacin能抑制程序性-1核糖體移碼從而阻止了Vero E6的SARS-CoV-2復(fù) 制[200]。Remdesivir、Molnupiravir和Nirmatrelvir(PF-07321332)在 體外實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出了對(duì)5種受關(guān)注變異體的抗病毒活性[201],且Omicron對(duì)Molnupiravir+Nirmatrelvir組合高度敏感[202]。
總的來說,本文總結(jié)了最新以及對(duì)VOCs有潛在治療作用的藥物(表1),以上藥物靶點(diǎn)分為兩部分,宿主細(xì)胞外的靶點(diǎn)和宿主細(xì)胞內(nèi)的靶點(diǎn),前者藥物或抗體直接結(jié)合到病毒阻斷病毒感染細(xì)胞過程,后者包括病毒結(jié)合、融合、復(fù)制、翻譯等關(guān)鍵分子(圖5)。
Table 1 Therapeutic drug for COVID-19表1新冠肺炎治療藥物
續(xù)表1
從SARS-CoV、MERS-CoV到SARS-CoV-2,冠狀病毒給人類帶來的危害不言而喻,SARS-CoV-2的高突變率更是為全球疫情防控不斷提出挑戰(zhàn),進(jìn)一步了解SARS-CoV-2的起源和突變特征是預(yù)測(cè)COVID-19疫情走向的重要基礎(chǔ)。為跟上病毒進(jìn)化的腳步,更具有保護(hù)性的疫苗和廣泛抗冠狀病毒功能的抗體亟待開發(fā)和尋找。此外,一些建議可能對(duì)全球防控疫情是有益的。第一,如上文所述,免疫抑制人群是潛在有害突變的來源,因此,需要根據(jù)人體的免疫情況對(duì)人群進(jìn)行分層管理,免疫抑制人群包括長(zhǎng)期HIV感染人群、患血液系統(tǒng)腫瘤人群、長(zhǎng)期接受免疫抑制劑如糖皮質(zhì)激素治療人群(包括接受器官移植人群、患有風(fēng)濕性疾病、銀屑病和炎癥性腸病等患者),且免疫抑制人群對(duì)疫苗的反應(yīng)很可能不佳,重在加強(qiáng)對(duì)SARS-CoV-2的預(yù)防,需要提高免疫抑制人群和醫(yī)務(wù)工作者的防范意識(shí)。對(duì)于感染了SARS-CoV-2的免疫抑制者,則需要加強(qiáng)隔離措施。第二,SARS-CoV-2載量高時(shí)宿主內(nèi)病毒的多樣性反而低,來自人體的有害突變是否能夠成功傳播給其他人還存疑,并且,缺乏環(huán)境樣本可能造成系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析偏倚,這意味著必須重視環(huán)境樣本,優(yōu)化快速檢測(cè)環(huán)境樣本的技術(shù)手段,關(guān)注環(huán)境來源的傳播途徑,尤其是冷鏈運(yùn)輸傳播病毒。第三,Omicron是現(xiàn)在主導(dǎo)的變異體,較于之前主導(dǎo)的Alpha、Beta、Gamma、Delta,Omicron有著強(qiáng)大的免疫逃逸能力,從Omicron的發(fā)現(xiàn)歷程來看,盡管全球SARS-CoV-2測(cè)序基因組能通過一些數(shù)據(jù)庫共享,但是某些資源較少的國家和地區(qū)測(cè)序數(shù)量不足,很可能漏掉高突變的有害變異體,因此,國際社會(huì)加強(qiáng)對(duì)資源較少地區(qū)基因組監(jiān)測(cè)的資金和技術(shù)支持應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮。第四,疫苗的分配問題一直是焦點(diǎn)問題,首先解決供不應(yīng)求、國家地區(qū)間分配不均的問題;其次,應(yīng)當(dāng)重視影響疫苗效力的因素,如上文所述的接種間隔時(shí)間長(zhǎng)短、同源疫苗和異源疫苗,優(yōu)先為感染的高危人群確定最佳的接種方案。第五,物理干預(yù)措施效果受到高傳播性變異體的威脅,需要進(jìn)一步加強(qiáng)物理干預(yù)措施,例如,擴(kuò)大社交距離,增加佩戴口罩場(chǎng)所如空曠的室外場(chǎng)所。