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打了疫苗为何仍感染?新冠病毒为何不断变异?专家解释——

科技工作者之家 08月04日

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近期我国南京等多地出现新冠肺炎病例,传播链已波及多个省市,包括北京在内。新冠肺炎救治专家、东南大学附属中大医院重症医学科主任杨毅7月底在接受北京晚报(ID:wxbjwb)记者采访时表示,这次南京确诊病例中绝大部分都接种过疫苗。


8月3日,上海市新冠肺炎疫情防控新闻发布会上,复旦大学附属华山医院感染科主任张文宏回应称,没有“突破病例”的疫苗是不存在的,大家熟知的乙型肝炎疫苗、水痘疫苗、麻疹疫苗无一例外。新冠疫苗接种之后,一定会有接种过疫苗的高危人群的感染,这是必然的,这才会有所谓的疫苗保护力这一说法。

打了疫苗,为什么还会感染新冠病毒?疫苗对于病毒的防御还有效吗?在医学上,这种打了疫苗还发生感染的情况被称为“疫苗突破性感染”。今天,我们请北京地坛医院退休主任医师、《药物不良反应杂志》副主编蔡晧东来说说有关新冠肺炎疫苗突破性感染的问题。

  

打了疫苗为何仍感染?

什么是疫苗突破性感染?

 

疫苗突破性感染是指完成推荐剂量的新冠肺炎疫苗接种14天后,又查出感染新冠病毒。这里需要强调两点。


一是强调“完成推荐剂量”的疫苗接种。所谓“完成推荐剂量”是指应接种2针疫苗者(如灭活疫苗)完成了2针的疫苗接种,应接种3针疫苗者(如重组蛋白亚单位疫苗)完成了3针的疫苗接种,只有腺病毒载体疫苗接种1针即算“完成推荐剂量”的接种。


二是强调接种疫苗“14天后”发生的感染。这是因为接种疫苗后抗体是逐渐产生的,并随着接种针次的增加而逐渐升高,一般在“完成推荐剂量”至少14天后抗体才能升高至可以抵御病毒感染的水平。例如,北京科兴生物制品有限公司的新冠病毒灭活疫苗在一项为≥60岁老年人接种的临床试验中,第1剂疫苗接种后28天,仅有54.2%-62.5%的老年人产生了中和抗体,抗体平均滴度的水平(即抗体浓度)仅有6.9-9.1;在接种第2剂疫苗28天后,有95.7%-100%的老年人产生了中和抗体,抗体平均滴度的水平升高到54.9-64.4,抗体浓度提高了好几倍。


因此,如果只打了1针灭活疫苗或打了第2针后还不到14天,因为抗体产生不足而感染新冠病毒,并不属于疫苗“突破性感染”。


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这类感染者无症状和轻症居多

 

之前我们就讲过,所有疫苗预防疾病的效果都不能保证100%。比如,接种了流感疫苗,还可能得流感;接种了乙型肝炎疫苗,仍有极少数人不产生抗体。


据美国疾病预防控制中心的数据,2021年1月-4月美国有超过1.01亿人完成疫苗接种,收到突破性感染报告10262例,发生率约0.01%。但是,这个数据完全是靠人们自愿上报的,因此这种突破性感染的发生率可能被低估。佛罗里达州对当地居民的调查显示,接种新冠肺炎疫苗后的突破性感染发生率为0.05%;而芝加哥一项对养老院7931位居民和6834位工作人员的调查显示,两个群体在疫苗接种后的突破性感染发生率均为0.15%。


由于我国开始推广疫苗接种之后,并没有出现大面积的疫情暴发,所以疫苗突破性感染的发生率尚不清楚。接种新冠疫苗后,疫苗会刺激机体免疫系统产生抗体和抗体生成的记忆细胞。因此,大多数疫苗突破性感染者都是无症状或轻症患者

   
但是要注意,
无症状感染者传播新冠病毒更具有隐匿性,会增加疫情防控的难度,而老年人、有基础疾病患者或免疫抑制患者一旦成为疫苗突破性感染者,是可以发展为重症患者的,或者导致原有疾病加重,甚至死亡。

  

四种情况易致“突破”

 

新冠病毒突破了疫苗为机体筑成的免疫防线,侵入人体导致突破性感染,与人体免疫、病毒变异、病毒量多少等多种原因有关


首先,当机体免疫功能下降时,如体弱多病的老年人、正在化疗的肿瘤患者或服用糖皮质激素等免疫抑制剂治疗的患者,对疫苗的刺激反应可能较弱或无反应。以色列的几家医院一共为686例风湿病患者接种了辉瑞公司的mRNA(信使核糖核酸)疫苗,接种后血清抗体阳性率为86%,抗体平均水平为132.9单位/毫升。使用糖皮质激素治疗的患者血清抗体阳性率为66%,用一种单抗类生物制剂治疗的患者血清抗体阳性率仅为41%。而未患风湿病的普通人群接种疫苗后,血清抗体阳性率为100%,抗体平均水平为218.6单位/毫升。


这些数据说明,一些疾病和药物可能影响疫苗接种后抗体的产生。这些接种了疫苗而没有产生抗体或产生抗体水平较低的人,就有可能感染新冠病毒。


第二,不同疫苗接种后,突破性感染的发生率也不同。北加利福尼亚学术医疗中心22053名护理机构工作人员接种mRNA疫苗后,有26人发生疫苗突破性感染,感染率为0.12%。在印度,同样是针对医务人员的研究,总共113人接种了疫苗,其中28人接种灭活疫苗,85人接种了腺病毒载体疫苗,有15人发生突破性感染,感染率达到13.3%。目前各国专家均提出,对于免疫作用较弱的疫苗可通过增加接种针次(即加强免疫)来减少突破性感染的发生。


7月31日国务院联防联控机制举行新闻发布会,疾控专家表示,初步观察,对已完成免疫接种一年以内的普通人群,暂无必要进行加强针接种;但对完成免疫6-12个月,且免疫功能较弱的老年人和有基础性疾病的患者,以及因工作需要要去高风险地区工作的人员、在国内从事高暴露风险职业的人群,是否有必要、何时开展加强针的接种,正在进行研究。


第三,长时间暴露在有新冠病毒的环境中,或者一次性感染的新冠病毒数量太多,体内抗体不足以对抗侵入的大量病毒,也会造成疫苗突破性感染。南京禄口国际机场工作人员中发生的突破性感染,很可能与长时间暴露在有新冠病毒的环境中相关。


第四,病毒变异同样可能帮助病毒突破疫苗为机体筑成的免疫防线,导致突破性感染。印度对6例医务人员接种疫苗后发生突破性感染的新冠病毒序列分析发现,其中4例为新冠病毒德尔塔变异株感染。目前,我国也已发现,南京疫情主要由新冠病毒德尔塔变异株所致,可见突破性感染的发生与变异病毒高度相关。

        

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新冠病毒为何如此狡猾多变




原本,德尔塔变异毒株只是无数变异的新冠病毒中的一种,但是,现在中国的疫情和目前世界的疫情都主要与德尔塔变异毒株有关。那么,新冠病毒为什么不断出现变异?变异毒株一般有哪些特点?北京晚报(ID:wxbjwb)特别邀请知名生物科普作者张田勘解答下此问题。

  

病毒复制出错必然产生变异毒株

 

变异是生物界存在的普遍现象,病毒也不例外。而且病毒的变异更快更容易。


病毒的结构十分简单——蛋白质外壳包裹着遗传物质,遗传物质仅有DNA或RNA。一旦进入细胞,病毒的DNA或RNA便开始大量复制,在数万到数亿次的复制过程中,病毒会随机出现复制错误,也就是发生突变。


一般而言,DNA病毒不太容易变异,因为DNA是双链结构,即使复制过程中某一条链出现错误,还可以通过另一条链纠正异常,因而突变率相对较低,这类病毒有疱疹病毒、乙肝病毒等。相对而言,RNA病毒容易产生变异,因为它们是单链病毒,在复制过程中如果出错,则没有另一条链来纠错,因此变异率相对较高,这类病毒包括冠状病毒、流感病毒、丙肝病毒等。这也是新冠病毒容易变异的原因之一。


逆转录病毒尤其是艾滋病病毒的变异也非常之快,这是因为这类病毒的复制取决于逆转录酶,而这种酶在复制时的出错率非常高。由于其变异极为迅速和多样,迄今人类难以研发出针对艾滋病的疫苗。同样,引发疟疾的疟原虫也会发生多变,因而直到今天,人类也未能研发出针对疟疾的疫苗。


还有一种情况是,宿主本身是一种微生物交流信息和基因成分的平台。甲型流感病毒之所以既能感染禽类、猪,也能感染人,是因为一些病毒可以在不同的禽类以及猪、人体上进行基因交换,从而既能感染动物,又能感染人。如H5N1、H7N9等病毒。


2009年,导致全球约1.8万人死亡的甲型H1N1流感在刚开始被误认为是由猪传播的,因而称为猪流感,但是,后来的研究发现,并未有人因直接接触猪而患病,这种流感是在人与人之间传播的。再后来,研究人员发现,H1N1流感病毒的基因中包含有猪流感、禽流感和人流感三种流感病毒的基因片段,它是一种典型的人、畜、禽流感病毒相互交流产生的变异病毒,因而其致病性更强、更容易感染人,后果更严重。


但是,H1N1流感是如何交换基因变得毒性更强和致病范围更广的?直到2012年底,香港研究人员对另一种禽流感——H5N1病毒的研究结果才发现,家鸭是这种病毒的储存体,大量的病毒蛰藏于家鸭体内一段时间后,在翌年初(冬末春初)的时候再通过与鸟类的接触传播出去。鸭和鸡身上的禽流感病毒也有可能流动到猪身上,与猪流感病毒交流,从而产生变异,成为新的病毒株,引发新型流感的流行。

  

变异毒株往往传播性和生存力更强

 

正如人需要适应环境才能生存一样,微生物也需要适应环境才能生存,而变异就是它们适应环境并获得生存的重要条件。


为了应对人体和生物体(统称为宿主)内的免疫系统的围追堵杀,以便在宿主体内长期生存,病毒必然会以变异的方式来躲避宿主免疫系统的识别和封杀。


另一方面,同样是出于生存的目的,不同的病毒和细菌等为了争夺宿主体内的生存空间,也要相互争斗甚至厮杀,因此逼迫病毒和细菌变异而更强大,可以战胜宿主体内其他的微生物并占领更多地盘。


变异毒株往往传播性、生存力更强,从而使自己成为优势毒株,这是一个普遍规律。


比如流感病毒就经常通过变异,使自己的传播性和生存力加强。2017年,科学家对从禽流感病毒H7N9型感染病例分离到的病毒分别进行基因测序分析,发现在该两株病毒的血凝素链接肽位置发生了基因插入性突变。这一变异导致的结果是,H7N9型禽流感病人出现耐药性。


而且,H7N9变异还出现了一个极为重要的特点。原来的H7N9是低致病性,不会使禽类发病,主要是使人类致病。但变异后的病毒既可使人患病,也可致禽类发病,并对禽类呈高致病性。


此次的新冠病毒德尔塔变异毒株,在传播性增强方面也有突出表现,早期的原始新冠病毒毒株传染性接近普通感冒,一名感染者可能传染2到3人。但目前的德尔塔变异毒株传染性已经超过SARS、埃博拉、西班牙流感和天花病毒,达到类似于水痘的传染性水平,一名感染者可以传染5到9人

  

德尔塔符合变异毒株的普遍特征

 

新冠病毒属于变异较多和较快的病毒,根据世界卫生组织的估计,已经在全球发现了数百种新冠病毒的变体。更令人吃惊的是,有的人患新冠肺炎后,通过基因测序来确认病毒的种类,结果发现体内不止一种新冠病毒。


早在2020年3月,冰岛德科德基因公司对冰岛新冠肺炎患者检测就发现了大约40种新冠病毒变体,令人惊讶的是,在一名病人身上查到他同时感染了两种新冠病毒变体,其中一种是带有特定变异的病毒,另一种是没有变异的病毒,而后来感染的人都只感染了带有特定变异的病毒。这也意味着,带有特定变异的病毒比没有变异的病毒更具传染性,就像今天的德尔塔变异毒株。


早在2020年12月,世界卫生组织就根据全球各地的新冠病毒变异情况和特点列出了4个“需要关注”的新冠病毒变异毒株,分别是:最早在英国发现的毒株阿尔法;最早在南非发现的毒株贝塔;最早在巴西发现的毒株伽玛;最早在印度发现的毒株德尔塔。


但是,由于德尔塔的传播能力比其他几个变异毒株更强,成为了现在全球关注的焦点。


德尔塔变异毒株出现了15处基因突变,所有这些突变结合起来,使得变异毒株能部分避开人体内的一些中和抗体,并容易入侵人体细胞,因而传染性更强。


德尔塔变异毒株的另一个显著特点是,进入人体后,德尔塔病毒的浓度更大。广东疾控中心等团队于7月23日发表的一项研究表明,德尔塔变异毒株确诊病例的病毒载量是2020年19A/19B分支新冠病毒载量的1260倍。这种高浓度病毒颗粒的特点,导致德尔塔变异毒株具备更快的病毒复制能力和更强的传染性。


由于有这些特点,德尔塔变异毒株已经成为现在全球性的主要流行毒株,不只是造成中国出现了新疫情,而且也导致其他一些国家的疫情出现反弹。美国疾病控制与预防中心的统计表明,近期疫情的严重反弹与德尔塔变异毒株加速传播有很大关系,德尔塔变异毒株导致的发病占了新发病例的83%。


而正在召开奥运会的日本东京,7月27日新增新冠确诊病例2848例,创下去年2月疫情暴发以来的峰值。7月28日新增新冠肺炎确诊人数再次上升,达3177人。这些新病例基本上都是德尔塔变异毒株感染。


事实表明,尽管德尔塔变异毒株传染性更强,但迄今,它主要引发的是轻症、无症状感染和普通型,重症患者较少,致死率更低。被德尔塔变异毒株感染的病人还有一个特点,临床特征不典型,有的仅仅表现为乏力、嗅觉障碍,或者轻度的肌肉酸痛,还有相当一部分病人没有症状。由于这种隐蔽性,才使疫情更容易蔓延。 

 

延伸阅读



 

接种疫苗仍很有必要 


尽管存在疫苗突破性感染,仍应大力推广新冠疫苗的接种。因为新冠疫苗可以保护大部分人不被感染,并减少重症的风险,新冠病毒的流行程度也会降低。


最近,我国科兴公司发表了灭活疫苗在3岁-17岁儿童和青少年中的研究结果,证明灭活疫苗在儿童和青少年中是安全有效的。随着我国多个省市逐步开展对儿童和青少年的疫苗接种,我国的群体免疫效果将更为可观。


在全球疫情形势仍然严峻的情况下,公众要时刻保持对病毒的警惕,在人员密集的公共场所一定佩戴好口罩,减少暴露于新冠病毒中的风险。这次南京疫情也给一段时间以来存在的防控意识松懈敲响了警钟,随着我国对疫苗突破性感染发生率、变异病毒、疫苗加强接种必要性和时机等方面的进一步深入研究,相信我们的疫苗防疫将会更加有效,疫苗突破性感染的风险也会明显降低

  

疫苗对变异毒株仍有防护作用 

 

全球各地的情况都表明,尽管突破疫苗防护的病例在增加,但德尔塔变异毒株最容易袭击和制造死亡威胁的还是未接种疫苗的群体。德尔塔变异毒株可能降低某些新冠治疗药物的效力,或者降低新冠疫苗的保护力度,但是,只要接种了疫苗,无论是哪一类疫苗,都对人有保护力。至少在接种疫苗后也被感染的人中,重症和死亡都普遍降低


这也意味着,接种疫苗,同时坚持戴口罩、勤洗手、多通风、尽量少出门的抗御传染病的方式,德尔塔变异毒株掀起的风浪将被人们通过共同不懈努力平息。

北京日报客户端记者 汪丹 王鸿良,部分来源:北京市医院管理官方公众号

监制:童曙泉

编辑:张杨

                                

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来源:wxbjwb 北京晚报

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