2020年9月,英國倫敦首次出現(xiàn)新冠病毒的最新變異感染病例。11月,倫敦有約四分之一的新增確診新冠病例由變異病毒引起,而到了12月中旬,這一數(shù)字就達(dá)到了約三分之二。多條線索似乎指向同一個(gè)源頭——英國新冠新變異毒株感染速度更快。從12月20日開始,英國倫敦等地再次緊急封鎖,全球40多個(gè)國家及地區(qū)已開始對(duì)英國實(shí)施旅行禁令。然而各種誤導(dǎo)信息層出不窮,疊加媒體的渲染,大眾的疫情恐慌情緒再次蔓延。
不過從已有的信息來看,英國的變異毒株對(duì)人類抗擊疫情的路線并不會(huì)造成太大影響。從全球美英接種的速度來看,整體符合預(yù)期,高收入國家仍有望在2021年夏季基本完成大規(guī)模接種。但英國發(fā)生的新冠病毒變異也顯示出保持一定防護(hù)措施、降低感染,對(duì)于減少病毒變異可能的重要性。最快幾個(gè)星期后,輝瑞和Moderna將會(huì)完成針對(duì)這一變異病毒的分析,到時(shí)我們的判斷將更為確定。
一、變異是正常現(xiàn)象,新冠病毒變異速度僅為流感病毒一半
病毒發(fā)生基因突變是一件正常的事情,而新冠病毒作為一種RNA病毒,相對(duì)于DNA病毒變異的幾率也更大。病毒入侵人體后,通常會(huì)在細(xì)胞中自我復(fù)制數(shù)百萬甚至數(shù)十億次,這個(gè)復(fù)制的過程很可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,例如基因鏈上的一個(gè)堿基被不同堿基取代,從而導(dǎo)致基因突變。
以RNA作為遺傳物質(zhì)的病毒,如新冠病毒,更容易發(fā)生突變,因?yàn)镽NA分子比DNA更不穩(wěn)定,在復(fù)制RNA的過程中也更容易出錯(cuò)。但實(shí)際上,新冠病毒在RNA病毒中屬于變異速度相對(duì)較慢的種類。
根據(jù)2020年9月Nature雜志發(fā)表的研究[1],新冠病毒的“校對(duì)酶”機(jī)制能夠修正可能的復(fù)制錯(cuò)誤,一個(gè)典型新冠病毒基因組在一個(gè)月內(nèi)只會(huì)積累一到兩個(gè)單堿基突變,這個(gè)變異速度只是普通流感病毒的一半。此外,許多病毒變異并不會(huì)對(duì)人體造成新的影響。
分子流行病學(xué)家Emma Hodcroft指出:“通常來講,一個(gè)或幾個(gè)復(fù)制上的錯(cuò)誤并不會(huì)改變病毒的特性,甚至還可能會(huì)對(duì)病毒造成傷害[2]?!?但在極少數(shù)情況下,某些突變也可能會(huì)給病毒帶來優(yōu)勢(shì),比如讓病毒更容易感染細(xì)胞或更快地在人群中傳播,并使得這些突變株在種群中占主導(dǎo)地位。
二、本次英國發(fā)生的病毒變異引發(fā)大量關(guān)注的三個(gè)原因
此次英國出現(xiàn)的被稱為B.1.1.7的新變異毒株之所以能夠引發(fā)大量關(guān)注,主要有以下三個(gè)原因。
首先,該毒株變異的點(diǎn)位比較多,并且部分出現(xiàn)在關(guān)鍵的刺突蛋白上。與最相近的病毒相比,新變異毒株發(fā)生了17個(gè)突變,比科學(xué)家預(yù)期的變異要多[3]。其中有8個(gè)突變發(fā)生在病毒的關(guān)鍵部分——“刺突蛋白”上,而刺突蛋白與病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞的能力密切相關(guān)。這8個(gè)突變中,有2個(gè)尤其值得關(guān)注:一種被稱為N501Y,它使得病毒與人類細(xì)胞結(jié)合更緊密,并且也出現(xiàn)在了南非一種迅速傳播的病毒變異中;另一種被稱為69-70del,它導(dǎo)致了刺突蛋白中兩個(gè)氨基酸的丟失,有可能使得病毒能夠更好地逃避一些患者體內(nèi)免疫系統(tǒng)的攻擊。
第二,盡管仍缺少嚴(yán)格的證據(jù),但有四條線索指向新變異毒株的傳播能力可能更強(qiáng)。
其一,在英國出現(xiàn)新變異毒株的地區(qū),大部分的新增確診病例都是由這種變異病毒造成的。這就意味著,變異病毒比現(xiàn)有新冠病毒的傳播速度更快。例如在截至12月9日的一周內(nèi),倫敦62%的新增新冠感染病例是由新變異毒株造成的,顯著高于11月初的28%[4]。
其二,這種確診病例增加的同時(shí),人類的防疫措施并沒有發(fā)生明顯變化。目前來看,在變異病毒蔓延的英國東南部,并沒有證據(jù)表明人們?nèi)〉袅丝谡只蜻`反了防疫禁令,說明此次疫情蔓延是由于防疫措施變化而導(dǎo)致的可能性較低。
其三,有早期數(shù)據(jù)顯示攜帶變異病毒的患者體內(nèi)的病毒數(shù)量更高,這意味著變異病毒在人體內(nèi)可能更容易復(fù)制[5]。
其四,英國變異病毒中包含與南非變異病毒部分位置相同的基因突變,而后者同樣使得南非的確診病例數(shù)量快速上升。這就形成了一種可能合理的解釋:這種特殊的基因變化可能導(dǎo)致了這兩種變異病毒傳播更快。
綜上所述,盡管上述四條線索只是基于早期數(shù)據(jù)的推斷,還需要后期更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究加以證明,但目前的證據(jù)更傾向于該種變異病毒的傳播速度可能會(huì)更快的結(jié)論。
最后,本次事件體現(xiàn)出對(duì)新冠病毒進(jìn)行及時(shí)追蹤的必要性,但也提示了可能存在其它具有破壞性毒株變異的可能。在英國,科學(xué)家們利用基因追蹤(Genetic Tracking)手段接收來自世界各地的病毒基因序列,試圖繪制出傳播鏈的實(shí)時(shí)圖像,并借此密切關(guān)注病毒的變異。正是因?yàn)閷?duì)病毒進(jìn)行了大量的基因測(cè)序和實(shí)時(shí)追蹤,英國才能夠迅速發(fā)現(xiàn)新的病毒株,并可以提前預(yù)警。然而很多國家還沒有必要的實(shí)時(shí)跟蹤手段,有可能出現(xiàn)更有破壞性變異毒株但卻未被發(fā)現(xiàn)的可能。
三、B.1.1.7基本不會(huì)改變?nèi)祟惪箵粢咔榈穆窂?/strong>
盡管英國變異病毒引發(fā)全球關(guān)注,但從現(xiàn)有證據(jù)來看,英國新變異毒株不太會(huì)對(duì)人類抗擊新冠疫情格局造成較大影響。
首先,英國變異病毒似乎不會(huì)使感染者病情加重。馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的生物化學(xué)家Jeremy Luban指出[6]:“英國更高比例無癥狀感染者的出現(xiàn),似乎也表明這種變異病毒不會(huì)更加致命”。
其次,英國的新變異毒株讓現(xiàn)有疫苗失效的概率非常低。在注射新冠疫苗后,人體產(chǎn)生的抗體可以識(shí)別刺突蛋白表面的多個(gè)不同抗原表位完成中和,從而起到免疫效用。從科學(xué)角度講,一組變異就會(huì)改變?cè)写掏坏鞍姿锌乖砦唤Y(jié)構(gòu)的可能性非常低,也就是說英國新的變異毒株大概率不會(huì)逃過現(xiàn)有疫苗所產(chǎn)生的免疫保護(hù)。另外,德克薩斯大學(xué)醫(yī)學(xué)分校的科學(xué)家們也宣布[7],根據(jù)初步研究結(jié)果,能夠抵抗非變異新冠病毒的抗體同時(shí)也能夠識(shí)別帶有N501Y突變的病毒。這表明,接種疫苗后人體免疫系統(tǒng)很可能也可以對(duì)抗這種新的特定變異。
另外,病毒必須積累一系列能夠侵蝕人類防御能力的變異才能完全避開人體的免疫系統(tǒng),對(duì)于新冠病毒而言這個(gè)過程需要至少數(shù)年時(shí)間。根據(jù)Jesse Bloom的研究[8],即使是變異速度最快的流感病毒也需要五到七年時(shí)間才有可能變異至能夠逃脫免疫系統(tǒng)的水平,新冠病毒需要的時(shí)間顯然更長。這也說明短期內(nèi)已上市的新冠疫苗失效可能性不大,這為人類監(jiān)控病毒變異并調(diào)整疫苗提供了充足的時(shí)間。
最后,目前輝瑞/BioNTech和Moderna都是采用mRNA技術(shù)進(jìn)行疫苗研發(fā),而mRNA技術(shù)的一大優(yōu)點(diǎn)就是可以被快速研發(fā)制備,病毒變異后,只需調(diào)整有效抗原的RNA序列即可重制出疫苗。BioNTech的CEO Ugur Sahin表示[9],如果目前研發(fā)的新冠疫苗對(duì)變異病毒免疫效果不佳,他們可以在六周內(nèi)研制出針對(duì)變異病毒的疫苗。
四、新冠疫苗大規(guī)模接種后的分發(fā)速度符合預(yù)期
2020年11月,輝瑞/BioNTech和Moderna公司先后公布旗下新冠疫苗臨床III期試驗(yàn)積極數(shù)據(jù),在成功獲得歐美監(jiān)管機(jī)構(gòu)緊急使用授權(quán)(EUA)后,多國的新冠疫苗大規(guī)模接種開始逐步推進(jìn)(圖表1)。
圖表1:多國陸續(xù)推進(jìn)新冠疫苗接種計(jì)劃
資料來源:HHS, BBC,CNBC,中金研究院整理
2020年12月3日,英國成為首個(gè)批準(zhǔn)輝瑞/BioNTech疫苗緊急使用授權(quán)的國家,并于12月8日率先啟動(dòng)輝瑞/BioNTech疫苗接種活動(dòng)。英國首相鮑里斯·約翰遜稱,截至12月21日英國已有超過50萬人接種了新冠疫苗[10]。
美國于12月11日和12月18日分別批準(zhǔn)了輝瑞/BioNTech和Moderna疫苗的緊急使用授權(quán)。12月14日,美國正式開始接種新冠疫苗。據(jù)美國疾病預(yù)防控制中心(CDC)數(shù)據(jù)[11],截至12月23日,短短10天內(nèi)美國各州和聯(lián)邦機(jī)構(gòu)已獲得近1000萬支的新冠疫苗(來自輝瑞/BioNTech和Moderna),每個(gè)州獲得的疫苗量大致與其人口成正比,當(dāng)前已有超過100萬人接種了首劑疫苗[12]。我們預(yù)計(jì)到2020年底,美國將分發(fā)超過2000萬支新冠疫苗至各州和聯(lián)邦機(jī)構(gòu)。
歐洲的疫苗接種計(jì)劃也已經(jīng)提上了日程。2020年12月20日,歐盟委員會(huì)正式批準(zhǔn)輝瑞/BioNTech疫苗的緊急使用授權(quán)[13],德國、法國、奧地利、意大利、葡萄牙等國表示計(jì)劃于12月27日開始正式接種。
新冠疫苗大規(guī)模接種初期難免出現(xiàn)曲折,但發(fā)達(dá)國家接種進(jìn)程基本符合預(yù)期。接種初期,一些負(fù)面事件曾短暫影響疫苗的接種進(jìn)度,比如有英美醫(yī)護(hù)人員在接種輝瑞/BioNTech疫苗后出現(xiàn)了過敏反應(yīng),對(duì)此英國監(jiān)管機(jī)構(gòu)和美國食品藥品管理局(FDA)提醒對(duì)疫苗成分有嚴(yán)重過敏反應(yīng)的人群應(yīng)避免接種;由于新冠疫苗嚴(yán)苛的運(yùn)輸和存儲(chǔ)溫度,有少量不符合標(biāo)準(zhǔn)的疫苗交付被緊急叫停,比如在12月16日,大約3000劑輝瑞/BioNTech疫苗的運(yùn)輸溫度降到了零下92℃,低于標(biāo)準(zhǔn)的零下70℃,導(dǎo)致這一批次的疫苗交付被緊急叫停[14]。
然而隨著整體醫(yī)療體系配合度的提高,美國和英國整體的接種進(jìn)度符合預(yù)期。美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)院長Francis Collins在12月22日表示[15],“美國從啟動(dòng)大規(guī)模接種開始,只花了10天,就將新冠疫苗從生產(chǎn)端到接種端的時(shí)間壓縮到了2天”。
根據(jù)目前接種計(jì)劃,美國將在2021年1季度完成高危人群的接種,而實(shí)際接種人數(shù)可能遠(yuǎn)超5000萬人。根據(jù)美國此前的疫苗接種計(jì)劃,第一階段疫苗會(huì)優(yōu)先分配給2100萬醫(yī)護(hù)人員和300萬長期護(hù)理機(jī)構(gòu)中的老年人,第二階段疫苗接種人群原定為“基礎(chǔ)工人”(約占美國勞動(dòng)人口的70%)和65歲以上的人群。但受制于初期疫苗供應(yīng)有限,美國疾病預(yù)防控制中心(CDC)在12月20日提出了折衷方案[16],確定第二階段將為“一線工人”(約占美國勞動(dòng)人口的42%)和75歲以上的人群接種疫苗,共計(jì)約5100萬人。
而為了進(jìn)一步加快疫苗接種進(jìn)度,美國零售藥店CVS和Walgreens已經(jīng)與政府達(dá)成協(xié)議,于12月21日開始為居民提供接種服務(wù)。美國OWS計(jì)劃官員Gustave Perna稱[17],美國在圣誕期間預(yù)計(jì)將分發(fā)790萬劑疫苗。OWS計(jì)劃首席顧問MoncefSlaoui表示[18],12月將有2000萬美國人接種疫苗,明年1月增加3000萬,2月增加5000萬,預(yù)計(jì)到2月底,將有1億美國人獲得免疫。
英國預(yù)計(jì)也將在2021年中之前,完成足夠人群接種。英國目前已經(jīng)預(yù)定了4000萬劑輝瑞/BioNTech疫苗,足夠給2000萬人注射。為了加快新冠疫苗接種進(jìn)度,NHS表示接種將在圣誕節(jié)期間持續(xù)進(jìn)行[19]。BMA理事會(huì)主席ChaandNagpaul表示,醫(yī)生正在一周七天地努力工作來分發(fā)疫苗,但是要完成足夠的人口接種預(yù)計(jì)還需要三到四個(gè)月的時(shí)間[20]。
而對(duì)于中低收入國家而言,大規(guī)模接種完成或延至2022年之后。目前中低收入國家主要通過COVAX項(xiàng)目獲取疫苗,該項(xiàng)目計(jì)劃到2021年底中低收入國家將有20%左右的人口得到接種。然而據(jù)路透社12月16日?qǐng)?bào)道[21],COVAX計(jì)劃目前存在兩大風(fēng)險(xiǎn):一是資金風(fēng)險(xiǎn),除了已經(jīng)籌集的21億美元,還需要額外的49億美元;二是供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn),COVAX計(jì)劃并未涵蓋目前已經(jīng)獲批的輝瑞/BioNTech和Moderna疫苗,而是和進(jìn)度稍落后的阿斯利康、Novavax、賽諾菲達(dá)成了共計(jì)4億劑的供應(yīng)協(xié)議。此外,除了獲取疫苗的速度相對(duì)較慢以外,我們認(rèn)為中低收入國家的接種速度可能也由于基礎(chǔ)設(shè)施的限制而慢于發(fā)達(dá)國家,最終導(dǎo)致中低收入國家完成接種至少延后至2022年[22] 。
資料來源:
[1] Callaway, Ewen. (2020). The coronavirus is mutating — does it matter?. Nature. 585. 174-177. 10.1038/d41586-020-02544-6.
[2] The New UK Coronavirus Mutations, Explained. Vox. Dec 22, 2020. https://www.vox.com/science-and-health/22192061/mutant-coronavirus-covid-19-uk-mutation-vaccine
[3] https://www.bloomberg.com/news/articles/2020-12-21/why-the-u-k-s-mutated-coronavirus-is-fanning-worries-quicktake
[4] https://www.businessinsider.com/uk-new-coronavirus-strain-what-we-know-2020-12
[5] 病毒數(shù)量相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)患病時(shí)間和采樣時(shí)間非常敏感,因此需要更多的數(shù)據(jù)來證實(shí)這一點(diǎn)。
[6] What We Know About The New U.K. Variant Of Coronavirus — And What We Need To Find Out. NPR. Dec 22,2020.
https://www.npr.org/sections/goatsandsoda/2020/12/22/948961575/what-we-know-about-the-new-u-k-variant-of-coronavirus-and-what-we-need-to-find-out
[7] https://twitter.com/TheMenacheryLab/status/1341460341293723650
[8] Eguia, R., Bloom, J., et al. A human coronavirus evolves antigenically to escape antibody immunity. Dec 18, 2020. bioRxiv 2020.12.17.423313; doi: https://doi.org/10.1101/2020.12.17.423313ons-for-encouragement-based-on-pfizers-covid-19-vaccine-results/
[9] Loh, T. Vaccine Makers Preparing for Mutant Coronavirus Strains. Bloomberg. Dec 23, 2020. https://www.bloomberg.com/news/articles/2020-12-22/vaccine-makers-say-they-re-ready-for-mutant-coronavirus-strains
[10] https://inews.co.uk/news/health/covid-vaccine-500000-uk-received-first-pfizer-coronavirus-jab-race-pandemic-803982
[11] https://covid.cdc.gov/covid-data-tracker/#vaccinations
[12] https://covid.cdc.gov/covid-data-tracker/#vaccinations
[13] https://www.nytimes.com/2020/12/21/world/europe/eu-coronavirus-vaccine.html
[14] https://www.supplychaindive.com/news/pfizer-vaccine-deliveries-turned-around-after-becoming-too-cold/592447/
[15] https://www.cnbc.com/2020/12/22/why-covid-vaccine-is-more-like-a-tetanus-shot-says-nih-director.html
[16] https://www.nytimes.com/2020/12/20/health/covid-vaccine-first-elderly-workers.html?action=click&module=RelatedLinks&pgtype=Article
[17] https://www.wwlp.com/news/warp-speed-officials-expect-to-distribute-8-million-vaccine-doses-christmas-week/
[18] https://www.businessinsider.com/moncef-slaoui-100-million-americans-vaccinated-by-march-2021-2020-12
[19] https://www.thetimes.co.uk/article/jabs-to-be-given-on-christmas-day-in-drive-to-halt-mutant-strain-b0ntvq557
[20] https://www.dailymail.co.uk/news/article-9072571/NHS-continue-vaccinate-people-Christmas-Day.html
[21] https://www.channelnewsasia.com/news/world/covax-covid-19-vaccine-scheme-who-risks-failure-poor-countries-13784724
[22]《疫苗之后,經(jīng)濟(jì)何時(shí)重回“正軌”?全球不同步的時(shí)間線》,2020年12月6日,中金研究院
作者系CF40成員、中金公司首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家、研究部負(fù)責(zé)人、中金研究院執(zhí)行院長彭文生,中金公司周子彭。