自11月初从南非等地的样本中被发现以来，新冠病毒的全新突变株奥密克戎（Omicron）迅速成为全世界的焦点。短短一个多月，奥密克戎已经在全球迅速蔓延，并且预计很快将取代当前的德尔塔突变株，成为全球最主要的新冠病毒谱系。

相比于此前的突变株，奥密克戎的关键突变数量更多，这也引起了人们的广泛担忧。奥密克戎的刺突蛋白上含有多达32个突变，其中15个位于受体结合域（RBD），并且不乏能增强病毒与细胞结合能力的突变。

要知道，刺突蛋白的RBD是新冠病毒入侵人体时，与人体细胞结合的关键区域。同时，它们也是科学家在开发疫苗和中和抗体疗法时的重要靶点。因此人们不免会担心：奥密克戎逃逸疫苗与中和抗体的能力是否更强了？已有的疫苗与疗法对抗奥密克戎还有效吗？

日前，《自然》网站同时在线公开了5篇论文，这些论文已经被《自然》杂志接收。在这些研究中，中外科学家从不同角度关注了现有疫苗与抗体对奥密克戎的有效性，在揭示奥密克戎逃逸能力加强的同时，也为人类对抗新冠病毒的战争指明了方向。

在其中一项研究中，美国哥伦比亚大学何大一教授团队发现，现有的疫苗与单克隆抗体疗法对奥密克戎的效果大幅下降，但疫苗加强针及部分单抗仍能发挥重要作用。

研究团队分别测试了目前全球使用较为广泛的4款疫苗——辉瑞/BioNTech疫苗、莫德纳疫苗、强生疫苗以及阿斯利康疫苗——对于预防奥密克戎的效果。他们采集了39位完整接种了两剂疫苗的参与者的血液样本后，检测其对于奥密克戎的中和活性。

结果显示，所有39名参与者的中和抗体滴度均明显下降，例如辉瑞/BioNTech疫苗、莫德纳疫苗接种者的中和活性分别下降至原始毒株的1/21和1/8.6。这说明这4种疫苗对于预防奥密克戎的有效性均明显下降，包括在两名曾感染过新冠病毒的参与者身上也不例外。

不过，这项实验也展现出了积极的结果。除了这39名接种了两剂疫苗的参与者，实验还包括了15名接种了辉瑞/BioNTech或莫德纳加强针的参与者。结果显示，这些人的中和抗体同样下降，但相较于接种两剂疫苗的参与者，下降幅度较小。

▲不同疫苗对预防奥密克戎的有效性的影响（图片来源：参考资料[3]）

此外，研究团队还检测了19种单克隆抗体，这其中包含了9款已获临床批准的治疗抗体、其他受到关注的单抗，以及何大一教授团队研发中的单抗。结果显示，19种单抗中有17种完全或部分失去了中和能力，但两款已获批准的单抗（romlusevimab和sotrovimab）仍保留了中和活性。

论文指出，奥密克戎使得已有的新冠疫苗和疗法面临严峻的威胁，仅仅针对刺突蛋白的干预措施效果正在下降。因此，科学界需要改变策略，预测病毒的演化方向并针对病毒更保守的区域开发全新的干预手段。

在另一篇论文中，北京大学谢晓亮教授团队与中国科学院生物物理研究所、中国食品药品检定研究院等机构的科学家合作，利用一种新筛选技术绘制了奥密克戎刺突蛋白RBD的突变图谱。

奥密克戎在刺突蛋白RBD上有15个突变，这些关键位置的突变很可能会加强病毒逃逸抗体的能力。在这项研究中，谢晓亮教授团队筛选了247种人类中和抗体，并采用全新的高通量酵母显示技术，检测突变逃逸抗体的能力。

研究发现，这些人类中和抗体可以根据表位（即抗体结合位点）分为A-F六类，而奥密克戎RBD上的单个突变会削弱不同类别的中和抗体的效果。尤其是对于A-D类抗体，这些抗体的表位与ACE2结合基序存在重叠，因此奥密克戎可通过4个重要突变逃逸。而E、F类抗体对Sarbe冠状病毒亚属（sarbecovirus）具有广谱中和活性，因此受到影响较小，但仍有3个突变可以帮助病毒逃逸其中部分抗体。

总体而言，在这项研究中，奥密克戎可以逃避85%的人类中和抗体。

在对单克隆抗体疗法的检测中，作者同样发现奥密克戎能大幅削弱多种疗法的效果，而单克隆抗体sotrovimab和DXP-604仍能起效，只是效果有所下降。

在第三篇论文中，非洲健康研究所（Africa Health Research Institute）从南非的一名感染者身上分离并测序了奥密克戎活病毒后，测试了19名疫苗接种者的血液样本是否还能有效中和新变种。

这些参与者均接种了辉瑞/BioNTech的BNT162b2疫苗，其中一部分还在接种前感染过“旧版”新冠病毒，其血清对原始新冠病毒的中和活性明显更强。然而，无论是否有感染史，奥密克戎变种都可以对疫苗诱导的抗体产生明显的逃逸作用。与抗体对原始新冠病毒株的中和活性相比，对奥密克戎的中和活性有22倍之差。

在这篇论文中，研究人员还验证了奥密克戎变种尽管出现了多个突变，但仍然需要结合ACE2受体来感染细胞。

法国巴斯德研究所领衔的研究团队，从比利时的一名患者体内分离出了奥密克戎病毒株，测试了9种治疗性中和抗体与115份来自疫苗接种者或感染康复者的血清。结果同样显示，新变种对抗体的中和作用存在大量逃逸。

已获批临床使用或正在开发的9种单克隆抗体中，5种对奥密克戎无效，2种中和活性只有对德尔塔变种的1/20，还有1种中和活性降低2/3，说明新变种能完全抵抗或部分抵抗这些治疗性单抗的中和作用。

而接种完两剂疫苗（来自辉瑞/BioNTech或阿斯利康）五个月后，血清未能检测到对奥密克戎的抗病毒活性。类似的，康复者在症状出现的6个月或12个月后，其血清对奥密克戎的中和活性很低或没有。

但接种第三剂加强针，以及感染后又接种两针疫苗的个体，血清中的抗体仍然能中和奥密克戎，表明疫苗加强针也许能增强对奥密克戎的中和能力。

在最后一篇论文中，专注于开发传染病疗法的Vir生物技术公司与美国华盛顿大学合作的研究论文，显示了奥密克戎免疫逃逸能力或强于之前新冠病毒谱系的证据，而“广谱”中和抗体可应对奥密克戎抗原转变，实现高效中和。

相较于原始新冠病毒株，奥密克戎的RBD出现了15个氨基酸替换，RBD与人ACE2结合的亲和力增强了约2.4倍。

研究团队通过奥密克戎型假病毒（一种新冠病毒模型）测试了40多种已获批或正在研发中的单克隆抗体的中和活性。在29种靶向RBD特定区域（受体结合基序）的单抗中，大部分对奥密克戎的中和活性显著下降，只有3种依然有中和活性，包括模拟ACE2的S2K146 mAb1。

此外，有一些广谱中和抗体能对Sarbe冠状病毒亚属的广泛病毒种类产生中和效力，而此次研究则显示，这类抗体中有一些可以通过识别受体结合基序之外的抗原表位来中和奥密克戎，包括S2X259、S2H97，以及何大一教授和谢晓亮教授的研究中同样揭示的sotrovimab。

论文指出，这类广谱中和抗体可能证明是控制正在进行的大流行和未来人畜共患外溢的关键。

当我们期盼着疫苗筑城的免疫防线能阻止病毒的肆虐，奥密克戎的出现给了人们当头一棒，甚至让人们担心，我们用两年时间建立起的防线是否会瓦解？但正如这5篇论文所展示的那样，面对病毒又一轮的冲击，全球科学界的决心和速度依然可以给我们信心。

从11月末世界卫生组织宣布奥密克戎为“值得关注的新冠变种”，到这5篇论文被接收、公开，不到一个月的时间里，科学家揭开了奥密克戎的神秘面纱。我们看到了部分已有疫苗与疗法遭到削弱，但也从中筛选出依然有效的干预策略。同样重要的是，对于将来可能出现的其他突变株，这些研究也指引了研究方向。我们相信，科学将让我们顺利度过奥密克戎的寒潮，新冠病毒的冬天也终将画上句号。

参考资料：

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[2] Yunlong Cao et al., (2021) Omicron escapes the majority of existing SARS-CoV-2 neutralizing antibodies. Nature Doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-03796-6

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