疫苗能否阻止新冠病毒进化？

病毒免疫逃避具有降低疫苗对感染的效力的潜力，并降低了疫苗对严重后果的保护。因此，减缓病毒进化的速度被认为是管理当前大流行的一个关键目标。

但疫苗接种与病毒进化速度之间的联系仍不清楚。

2022年10月4日以“Vaccines alone cannot slow the evolution of SARS-CoV-2”为题发布于medRxiv预印本平台上的文章探讨了仅依赖疫苗接种与病毒进化速率之间的关系。

研究结果表明：

1.中间SARS-CoV-2突变体的传播速率将影响新的免疫逃避变体出现的速率；

2.虽然疫苗接种可以降低新变种出现的速度，但其他减少传播的干预措施也可以产生相同的效果；

3.如果新变种在人群中传播率仍然很高，仅依靠广泛和重复的疫苗接种不足以防止出现新的免疫逃逸的变种。

下面来看详细报道：

1.SARS-CoV-2变体的风险取决于现有变体的传输速率

为了确定具有可逃避疫苗免疫的多个突变的新SARS-CoV-2变体的出现速度，研究人员建立了病毒传播和突变的随机计算模型。为了评估新变体出现的速率，研究人员估计了特定的新单个突变体谱系最终会产生具有其他突变的新的更可传播的SARS-CoV-2变体的可能性。

模拟结果表明，单个突变体谱系将产生具有两个或更多个点突变的变体的概率在很大程度上取决于中间单个突变体的RT值。

在RT值低于1时，单个突变体将最终灭绝；如果单个突变体的RT高于1，则在谱系灭绝之前发生第二次突变的可能性会急剧增加，因为在这种情况下，单个突变谱系更有可能存活更长时间并产生更多的感染。

新变体出现的时间也取决于中间体的RT。当一个双突变体最终从最初的单个突变体谱系中出现时，在RT小于1的情况下，该双突变体迅速出现。然而，当中间体存在更长的时间时，传播率的提高减少了产生双突变体所需的时间。

如果单个突变体谱系存活足够长的时间以产生双重突变体，则很可能产生具有两个以上突变的变体。

总之，新的SARS-CoV-2变体的产生在很大程度上取决于现有变体的传播速率。

2.通过疫苗接种和/或非药物干预降低传播速率，降低新突变出现的速度

由于较高RT值增加了在特定谱系中出现新突变的可能性，因此控制病毒传播应降低具有多个突变的新变体出现的速率。在该模型中，疫苗接种通过减少可用于感染的易感人群来降低传播率。这种时间无关性的RT降低了具有两个突变的新变体出现的速率。

同样，非药物干预(NPIs)可以降低SARS-CoV-2传播率。研究人员通过随时间指数降低RT来研究NPIs对变异出现的影响。在这种情况下，RT最初很高，但随着干预的实施而减为零，导致一波SARS-CoV-2感染。如果NPI更有效，则该波更短并且涉及更少的感染。

也就是说，疫苗接种和/或非药物干预都能降低变种传播速率，从而降低新变种出现的速度。

3.纯疫苗策略可能无法阻止新的免疫逃避变体的产生

模拟结果表明，如果不控制SARS-CoV-2传播，新的变体将继续相对较快地出现。

为了评估仅疫苗策略控制美国SARS-CoV-2新变种暴发的可行性，研究人员使用SIR模型对病毒传播和疫苗接种进行了建模。

结果表明，有效的变体特异性疫苗部署不太可能防止新的变体反复出现并引起新的疾病浪潮。

疫苗接种可以减缓SARS-CoV-2进化的另一种机制是通过降低感染宿主内产生新的有益突变体的速率。在感染时间长的个体中，具有多个新突变的变体的生成速度要快得多。研究发现长时间SARS-CoV-2感染个体内的突变动力学在接种疫苗和未接种疫苗的个体之间是相似的。

这一观察结果表明，除非接种疫苗会影响个体发生更长时间感染的速度，否则接种疫苗的个体将以与未接种疫苗的个体相似的速度产生新的单个和多个突变变体。

小结

研究人员的结果表明，仅接种疫苗不会降低SARS-CoV-2进化的速度。在这项工作中，研究人员研究了两种情况:宿主间进化的情况和宿主内进化的情况。

在宿主间进化的情况下，发现当前大流行期间公共卫生策略的一个关键缺陷:放松对人群疫苗接种水平增加的限制，加快了疫苗免疫逃逸变体的出现。因此，为了摆脱大流行，我们既需要预防感染和传播的疫苗，也需要更广泛的人口覆盖。

此外本研究强调了非药物干预在支持疫苗减缓病毒进化方面的重要性。NPIs通过限制新的逃避疫苗突变体的传播来补充了疫苗的作用。研究指出，在大流行阶段，当前疫苗在降低新型免疫逃避变体的出现率方面的作用很小。