新冠病毒|“双重突变”的新冠病毒,对印度疫情恶化影响几何?( 二 )


那么 , 如何理解免疫压力的选择力量?
新冠病毒|“双重突变”的新冠病毒,对印度疫情恶化影响几何?
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就像上图里显示的那样 , 免疫逃逸突变的产生和流传 , 和宿主的免疫压力相关 。这个免疫压力来自两个层面:个体和群体 , 个体层面的免疫压力帮助突变在宿主个体内里增殖 , 群体层面的免疫压力则帮助病毒在宿主间传播 。
当免疫压力不存在的时候 , 比如疫情开始阶段 , 所有人都没有对新冠病毒的特异免疫力 , 病毒能够大量增殖并随机产生免疫逃逸突变 。但这样的免疫逃逸突变发生了 , 因为缺乏免疫压力这一自然选择因素 , 也难以扩大和流行 。
当免疫压力太大 , 比如针对新冠病毒的特异免疫力很强的时候 , 病毒会被迅速消灭 , 这种情况下也难以产生免疫逃逸突变 。
而当免疫压力处于中间位置时 , 即处于不完全免疫状态 , 病毒能够部分增殖 , 从而随机产生免疫逃逸的突变 。而并不强的免疫压力又可以作为一种选择力量让这种突变扩散开来 。所以 , 从理论上来说 , 这种不完全免疫的状态就是免疫逃逸突变的自然选择力量 , 在免疫逃逸突变发生和流行的过程中发挥了至关重要的作用 。
不完全免疫状态(针对病毒的免疫力弱)下的免疫压力能够催生免疫逃逸突变 , 不只是停留在理论层面 , 在实践层面也得到了证明 。
比如 , 最近在Science 上发表的一项体外研究显示 , 在细胞培养实验里如果只加入一种针对新冠病毒S蛋白的抗体 , 那么S蛋白就容易产生逃避这种抗体的突变;而如果在细胞培养实验里同时加入两种不同的针对新冠病毒S蛋白的抗体 , 那么S蛋白就很难产生能逃避抗体的突变 [12] 。
这个研究所揭示的 “不完全免疫状态能够催生免疫逃逸突变” 现象 , 在现实世界里同样适用 , 一个最好的例子就是流感病毒 。
流感病毒也是RNA病毒 , 有着很高的基因突变频率 。被感染的人群里有部分只会产生较弱的针对流感病毒的免疫反应 , 因而处于一个不完全免疫的状态 。当具有高突变能力的流感病毒感染了处于不完全免疫状态的个体后 , 免疫逃逸的突变就能够产生并被选择出来 , 然后再传递给他人 。因此 , 流感病毒会不断产生具有免疫逃逸能力的突变 , 在时间的长河里形成一波又一波的流感疫情 [11] 。
那么我们所关心的新冠病毒呢?
新冠病毒也是RNA病毒 , 基因突变的速度只有流感病毒的二分之一到三分之一 , 但这依然是一个让人担心的速度 。更重要的是 , 在被新冠病毒感染过的人群里 , 有部分人不能产生强而有效的免疫力 , 比如无症状患者的免疫力要明显低于有症状患者 [13] 。这些被新冠病毒感染后产生不完全免疫力的人 , 从理论上来说就有可能帮助新冠病毒免疫逃逸突变的发生 。
从实际情况来看 , 新冠病毒也的确发生了多个具有免疫逃逸的突变 , 尤其是巴西P.1, 南非B.1.135和 美国B.1.429/427支系 , 它们有着相对较强的免疫逃逸能力 , 能够将中和新冠病毒抗体的有效率降低几倍甚至十几倍 [2,3] 。
以上关于免疫逃逸突变和免疫压力的论述 , 能帮助我们了解什么是新冠病毒免疫逃逸突变的 “温床”:
1. 长时间的感染和流行 , 为病毒突变提供了时间 。

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