2021年11月26日，世界卫生组织 (World Health Organization, WHO) 将奥密克戎 (Omicron，B.1.1.529) 列为值得关注的新冠变种 (Variant of concern, VOC), VOC为最危险变异株，提示它可能具有很高的传播能力或很强的致病性，并且可能降低目前药物和新冠疫苗的有效性。这一变异株受到全球广泛关注。因此，需要迫切了解Omicron的起源和特征，明确现有药物和新冠疫苗对其的保护性，以便为阻断Omicron的传播和治疗该变异株引起的COVID-19提供理论基础。
近日，四川大学华西医院逯光文和魏霞蔚教授团队在Wiley发行的 MedComm 发表了题为“SARS-CoV-2 Omicron variant: characteristics and prevention”的研究展望，详细描述了Omicron变异株的发现和特征，比较了Omicron与其他四种VOC变异株：阿尔法（Alpha，B.1.1.7）、贝塔（Beta，B.1.351）、伽马（Gamma，P.1）和德尔塔（Delta，B.1.617.2）在刺突蛋白（Spike protein）上的突变，并进一步提出了预防和攻克Omicron变异株的可能策略 [1]（点击文本最下文“阅读原文”）。该文章通讯作者为四川大学华西医院逯光文和魏霞蔚教授，共同第一作者为四川大学华西医院博士后何雪梅和博士研究生洪伟芪。 1. Omicron具有更强的传播能力 图1 Waves of COVID-19 epidemics recorded thus far in South Africa 之前WHO公布的确诊病例表明，南非曾有过三波疫情高峰，其中两次高峰分别由VOC变异株Beta和Delta主导，而随着Omicron确诊病例的激增，南非疫情可能会进入由Omicron主导的第四波高峰（图1）。 图2 Omicron is spreading faster than other VOC variants in South Africa 至2021年12月7日，Omicron已传播至34个国家。根据WHO的报告，第一个已知的Omicron感染病例可追溯到2021年11月9日收集的标本，第一个Omicron序列从11月11日在博茨瓦纳收集的标本中获得。随后，Omicron传播到豪登省并开始占据主导地位。同一时间，南非的新冠病人确诊人数急剧增加，12月3日已突破10000例。南非流行病学数据显示，Beta变异株疫情爆发至100天左右时，测序病例中Beta变异株占每日总测序量的50%左右；在同样的时间周期Delta变异株占每日总测序量的80%左右；而Omicron在爆发后的25天内达到每日总测序量的90%左右（图2）。这些数据表明，Omicron变异株可能比Beta和Delta具有更高的传染性。 2. Omicron可能具有免疫逃逸 变异体的基因组序列分析结果显示Omicron变异株中有60多个替换、删除、插入突变（图3）。Omicron是迄今为止所有SARS-CoV-2变异中突变位点数量最多的变异株，其中部分突变已被证明与传播性、疾病严重性和免疫逃逸有关。最令人关注的是Omicron的受体识别区（Receptor binding domain，RBD）存在15个突变，而在全球肆虐的Delta突变株在RBD区仅有2个突变 （图3和图4）。 图3 The schematic diagram showing the spike mutations of five VOCs 图4 Landscape of spike mutations in the Delta (left) and Omicron (right) variants 先前的研究表明，新冠病毒spike蛋白的第484和417位氨基酸的突变与免疫逃逸有关。Beta和Gamma变异株可以降低临床使用的单抗LY-CoV555（由于含E484K）和LY-CoV016（由于含K417N/T）的中和作用。Omicron变异株也包含E484A和K417N突变，因此推测Omicron可能也会对这两种抗体产生抗药性。 目前，流行病学研究表明南非新冠治愈人群再感染新冠病毒与Omicron相关，提示Omicron具有免疫逃逸的能力。全球首个 Omicron 血清中和试验数据结果显示，疫苗接种者血清对 Omicron 突变株的中和活性，较原始毒株相比，下降了41.4倍[2]。这些结果提示，目前的新冠疫苗对Omicron变异株的保护效果可能并不理想。 3. 应对 Omicron，需要什么样的疫苗？ 之前的研究表明，基于突变spike蛋白设计的疫苗所产生的中和抗体对突变株的中和效果显著优于原始毒株，而基于原始spike的疫苗产生的中和抗体中和原始毒株的效果显著优于突变株，这提示开发针对Omicron变异株特异性疫苗的必要性。目前，该文作者团队也正在全力开发针对Omicron突变株的特异性疫苗，用于预防Omicron的感染和传播。Moderna公司开发的两种多价候选疫苗：mRNA-1273.211包含了Omicron和Beta突变株中的几个突变，另一款 mRNA-1273.213则包含了Omicron、Beta和Delta变异株中的部分突变。 在Omicron特异性疫苗成功开发之前，接种加强针可能是有效降低Omicron感染的手段之一。如果未来Omicron 像 Delta 一样在全球肆意扩张，并且具有较强的致病能力，那么，我们可能就需要尽快将Omicron 的专属疫苗作为加强剂，进行大范围的推广接种。
参考文献
[1] He X, Hong W, Xiang Y, Lu G, Wei X. SARS-CoV-2 Omicron variant: characteristics and prevention. MedComm. 2021. https://doi.org/10.1002/mco2.110[2] Cele S, Jackson L, Khan K, et al. SARS-CoV-2 Omicron has extensive but incomplete escape of Pfizer BNT162b2 elicited neutralization and requires ACE2 for infection. medRxiv. 2021. https://doi.org/10.1101/2021
引用论文
He, X., Hong, W., Pan, X., Lu, G. and Wei, X. (2021), SARS-CoV-2 Omicron variant: characteristics and prevention. MedComm. Accepted Author Manuscript. https://doi.org/10.1002/mco2.110[Health Sciences]