新年第一天登热搜榜首!XBB为什么是史上最强免疫逃逸毒株?

  新智元报道

  编辑:Aeneas 好困

  让蒙脱石散卖脱销、药厂老板梦中笑醒的 XBB,是怎么在一众奥密克戎亚种中「脱颖而出」的?

  新年第一天,「蒙脱石散」忽然冲上微博热搜榜榜首。

  而幕后推手、让它卖到脱销的毒株界「新晋顶流」XBB,也全网刷屏。

  XBB 是什么?

  为什么 XBB 会引起如此大的恐慌?

  因为有证据表明 ,XBB 对国内主流毒株 BA.5.2、BF.7 以及疫苗所产生的抗体, 都有极强免疫逃逸能力。

  在美国,XBB1.5 也已经迅速取代了 BQ.1.1 和 BQ.1,成为全美头号流行毒株。

  这支「横扫」美国的毒株,是什么来头?

  XBB 最早是在 2022 年 10 月开始「拥有姓名」的。

  10 月下旬,英国卫生安全局给两个新的奥密克戎「孙子辈」毒株分别起名为 BQ.1 和 XBB。

  对,XBB 起初并不是 WTO 的官方命名,而是首先被研究人员和公共卫生机构使用。

  XBB 中,「X」代表重组体(观察到的病毒变异之一),「BB」代表按时间顺序排列的外观。

  在奥密克戎(Omicron)变种的「家谱」中,可以看到,BA.2 是 BA.5 的父亲、BQ.1 的祖父。BQ.1 可以看作是 BA.5 的儿子。

  XBB 是两个奥密克戎变种 BA.2.10.1 和 BA.2.75 的混合体,它们都来自 BA.2 谱系。

  这使得 XBB 成为 BA.2 的另一个孙子,而它和 BQ.1 是表亲关系。

  下面是一张更加细节的谱系图。

  当两个不同的亚变种结合,并各自交换遗传物质的一部分时,就会产生混合变种。

  而这,就是新冠病毒的可怕之处。因为单链 RNA 极度不稳定,这种交换极易发生。

  BA.2 的这两个「孙子」分别完成重组之后,开始在全球肆虐。

  开始,BQ.1 主要在欧洲和北美传播,而 XBB 在亚洲更为普遍,尤其是在新加坡(曾经有一度,新加坡测序的病例中约有 58% 是 XBB)。

  受体结合域突变,免疫逃逸能力大增

  根据何大一团队发表在 Cell 上的最新研究:

  • BQ.1、BQ.1.1、XBB 和 XBB.1 是迄今为止免疫逃逸最为严重的变种;

  • 中和抗体作用明显降低,包括在完成二价加强针的情况下;

  • 所有在临床上应用的单克隆抗体对这些变种都失去了活性。

  论文地址:https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.12.018

  奥密克戎的这些变种进化得这么「成功」,部分原因在于刺突蛋白的受体结合域中的几个共享突变。

  刺突蛋白是一种位于病毒表面的蛋白质,让病毒可以附着在人体细胞上。

  XBB 和 BQ.1 之间有一个关键区别,就是受体结合域中突变的数量和位置。

  病毒要想感染我们的细胞,就必须得有这部分蛋白质,而这部分蛋白质,同样也是抗体的目标。

  曹云龙博士团队发表在 Nature 上的预印本论文表明,受体结合域的突变可以帮助 XBB 逃逸由新冠疫苗或感染奧密克戎其他早期分支(包括亲本毒株 BA.2 和 BA.5)所产生的中和抗体。

  论文地址:https://www.nature.com/articles/s41586-022-05644-7

  研究人员认为,XBB 可以视作已知的抗体逃逸能力最强的新冠毒株之一。

  而且,给 XBB 带来优势的,不仅仅是受体结合域中的突变。

  XBB 还有一处突变,发生在称为N末端结构域的刺突蛋白的另一部分。

  如果已经感染过 BA.2 和 BA.5,恢复后的人会对刺突蛋白的某部分产生强烈的免疫反应。

  但因为 XBB 在这一部分发生了突变,所以即使感染过 BA.2 或 BA.5,产生的抗体也无法保护我们。

  (这就像病毒换了一件新「外套」,我们的免疫系统需要重新学习如何识别它。)

  XBB.1.5:「更上一层楼」

  瑞士的计算生物学家 Cornelius Roemer 提出,受体结合域中的一些特定变化可以提高病毒的生长效率或「适应性」。

  这些变化可以让病毒更牢固地附着在人体细胞上,从而增大了感染这个细胞的可能性。

  2022 年 10 月,Roemer 提出如下模型:BQ.1 是一个 5 级变种,具有 21 个关键突变列表中的 5 个突变,这些突变增加了 SARS-CoV-2 附着于人类细胞的能力。

  而 XBB 当时是达到 7 级的唯一一个变种,具有 21 个关键突变中的 7 个。

  目前这只是一个观察结果,尚未正式发表或经过同行评审。

  无独有偶,曹云龙博士也在研究中发现,XBB.1.5 不仅和 XBB.1 一样具有极强的免疫逃逸能力,而且与 hACE2 受体有着更强的亲和力。

  与同族的其他毒株不同,XBB.1.5 在受体上有一个关键性的突变,可以大大增强与 hACE2 结合的亲和力,从而使病毒可以更好地与人类细胞相结合。

  而在实际传播过程中,XBB.1.5 表现出的增长优势明显要比 XBB.1 强得多。也就是说,与 hACE2 结合亲和力的增强,确实起到了至关重要的作用。

  疫苗的保护作用有多大?

  此前,曹云龙博士曾在回答中表示,基于 BA.1/BA.5 的二价疫苗对于之后各种变种的保护效果可能不会很好。

  而 12 月 19 日这篇 Nature 的论文则进一步证实了,目前的群体免疫和 BA.5 疫苗加强针,都无法有效预防奥密克戎融合变种的感染。

  团队发现,病毒的趋同突变可以引起对中和抗体(NAb)药物和恢复期血浆惊人的免疫逃逸能力,其中,BQ.1.1.10(BQ.1.1+Y144del)、BA.4.6.3、XBB 和 CH.1.1 是测试中逃逸能力最强的毒株。

  由于体液免疫印记,BA.2,特别是 BA.5 突破性感染减少了 NAb 结合位点的多样性,增加了非中和抗体克隆的比例,这反过来又集中了体液免疫压力,促进了受体结合域(RBD)中的趋同进化。

  此外,研究表明,通过深度突变扫描(DMS)图谱可以准确推断出 RBD 的融合性突变,通过构建的融合性假病毒突变种可以很好地预见 BA.2.75/BA.5 亚变种的进化趋势。

  所以,到底会不会腹泻?

  总之,目前的情况是,我国已经检出了 XBB 和 BQ.1 毒株,不过大多来自境外输入病例,尚处于闭环管理中,还未形成优势传播。

  目前优势传播的毒株,还是 BA.5.2 和 BF.7。

  通过和 EpiCoV 数据库中的 1440 万个基因组进行比较,我国的毒株基本都是 7 月至 12 月期间在世界各地流行的已知变种

  但随着入境管控的放开,XBB 和 BQ.1 在我国的传播优势会逐渐增加,可能会在之后和其他几十个输入的亚分支一起,形成一个共循环。

  至于 XBB 是否会引起腹泻这个问题,北京佑安医院呼吸与感染性疾病科主任医师李侗曾表示,目前没有发现此毒株会更容易侵犯心脑血管系统和消化系统。

  虽然部分患者确实会出现呕吐和腹污的症状,不过通常1-3 天即可自行缓解。

  参考资料:

  https://theconversation.com/xbb-and-bq-1-what-we-know-about-these-two-omicron-cousins-193591

  https://www.nature.com/articles/s41586-022-05644-7

  https://www.zhihu.com/question/575945757