免疫系统受损的人可能会出现COVID变异体

2021-02-27 10:43:52

去年夏天,当第二波COVID-19病例席卷英国时,一名70多岁的男子被送往当地医院,在那里他的SARS-CoV-2检测呈阳性。他被送回了家,但是一个月后,他进入了剑桥大学的医院,无法摇动病毒。像许多严重发展COVID-19的人一样,该人免疫功能低下。他患有淋巴瘤,以前曾接受过化疗。

医生给他服用了用于治疗COVID-19的抗病毒药remdesivir,但他的病情却没有改善。在他的病开始两个月后,随着患者继续恶化,他的医疗团队选择用恢复期血浆治疗他,这是一种从COVID-19中康复的患者血液中提取的疗法,其中含有抗病毒的抗体。

令人遗憾的是,他在测试呈阳性102天后就死于该病毒,但是医生从他和类似患者那里学到的信息“已经改变了我们对这种疾病的发展的理解,”剑桥大学医疗团队的成员拉文德拉·古普塔(Ravindra Gupta)说。并于2月5日在《自然》杂志上发表了该男子病例报告的高级作者。对患者样本的分析表明,等离子疗法后,该病毒迅速进化,形成突变,改变了其感染细胞和抵抗抗体的方式。事实证明,病毒进化的条件已经成熟。 “这是变体如何出现的蓝图,”古普塔说。

血浆处理并不能消除人的病毒,实际上对检测到的病毒量影响很小。但是血浆对患者所携带的病毒种群的遗传组成有显着影响。似乎是对血浆中所含抗体的反应,该病毒产生了“逃逸突变”,即遗传密码的变化,帮助其逃避了粘稠抗体的检测。此类突变可使病毒更具传染性,或疫苗效果较差。它们在全球范围内以SARS-CoV-2的变体形式出现,甚至在疫苗注射进入人们的怀抱之时,也加剧了大流行病的蔓延。

经过几个月的治疗,医生收集了该病毒的样本并确定了其遗传序列。感染开始时是遗传上单一的种群,但在使用抗病毒药物瑞姆昔韦治疗后发生了细微的变化。 Gupta说:“然后,当我们尝试恢复性血浆时,情况确实发生了变化。”

在感染过程中,任何病毒遗传序列的随机变化都是正常的,但是古普塔的患者出现了惊人的规律。血浆注入后,含有多个新突变的病毒出现并迅速占主导地位,但时间不长。两周后,当预期抗体水平降低时,突变病毒种群消失了。但是随后患者接受了最终的血浆治疗。引人注目的是,该突变株又咆哮起来。古普塔的研究小组推测,这种遗传变化似乎是由于血浆处理而发生的。当具有对抗体抗性突变的病毒幸存下来时,可能会发生这种称为选择性压力的现象。

血浆后病毒株携带两种特殊的突变:一种叫做D796H,以前很少有记载。另一个导致了两个氨基酸的缺失,称为ΔH69/ΔV70,“已经声名狼藉,因为它是B.1.1.7谱系中定义性的突变之一,”古普塔说,他指的是最初发现的一种菌株。在英国,事实证明这种方式更容易传播。 (古普塔认为B.1.1.7菌株很可能是来自免疫功能低下的患者,但数据显示它并非起源于该特定患者。)

为了探索这两个突变的影响,研究人员将它们(分别和单独)引入了在实验室培养皿中培养的SARS-CoV-2。具有D796H突变或同时具有两个突变的病毒在逃避抗体方面表现更好,这表明抗体会施加“压力”以产生突变。单独的D796H突变使病毒在感染细胞时变得更糟。但是,仅ΔH69/ΔV70缺失使病毒感染细胞的效率提高了两倍,这是B.1.1.7的标志。具有两个突变的病毒感染细胞的方式与原始未突变种群相似,表明在涉及传染性时,这两个突变相互抵消。分析表明,D796H突变首先出现,Gupta推测该缺失可能是在应答中出现的。他说,“这似乎是该病毒正在试图自我修复,”他补充了传染性缺陷。

该病毒还迅速在其他患者中进化,包括在布莱根妇女医院住院的一名波士顿男子,该病于12月3日在《新英格兰医学杂志》上报道。该案例研究的作者,病毒学家乔纳森·李(Jonathan Li)说,他的小组也发现了多个突变,但直到后来他们才了解其中的含义。一旦在B.1.1.7和其他变体中描述了相同的突变,并发现它们改变了病毒的行为,“那便是我们意识到[它]预示即将发生的事情。”

不可能知道有多少人携带着不断进化的病毒。也许最令人担忧的是,11月4日《细胞》杂志报道的另一例病例在几个月内无症状患者中表现出这种病毒进化。 Gupta说:“我们需要确切地知道发生这种情况的方式和时间,发生的时间和频率以及采取的措施。”李说,免疫功能低下的患者绝不是新突变体变体的唯一来源。 "病毒也会在具有免疫能力的人群中发生突变,尤其是在未经检查的扩散和[病毒]复制的情况下。

李说,与此同时,这些发现具有直接的现实意义。 “我们需要对免疫功能低下的患者给予更多关注,我们必须谨慎行事,以确保他们最终能够清除病毒。我们需要深入照顾他们。”有关隔离的规则可能还需要考虑到此类患者。李说:“疾病预防控制中心的标准规定,您可以在症状发作后10天离开隔离区,这对大多数人来说可能是好的,”但是免疫力低下的人可能需要隔离更长的时间。

病毒学家同意,最重要的是,随着这些新变种的出现,广泛的疫苗接种变得更加紧迫。在此之前,您将了解演习:遮住脸并保持物理距离。

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