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2022-01-04Omicron變異株會成為疫情的新魔王嗎?我們目前對Omicron有哪些了解 625 期

Author 作者 蔣維倫/泛科學PanSci專欄作家、故事專欄作家、udn鳴人堂專欄作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。喜歡虎斑、橘子、白底虎斑和三花貓。

新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)近期的新變異株有名字了,它被稱作「Omicron」!而世界衛生組織(World Health Organization, WHO)更直接將其警示等級升到最高。

強者,就應該擁有名字!

在去(2021)年11月26日,世界衛生組織賦予新型冠狀病毒變異株「B.1.1.529」一個正式名字——Omicron。它符合下述條件至少一項:
• 傳染力增加,明顯變成當地優勢株
• 致死性增加或臨床病徵改變
• 原始診斷、治療、預防/疫苗的效力降低WHO將Omicron列為最高警戒等級「值得關注的變異株」(variants of concern, VOC),成為繼Alpha、Beta、Gamma、Delta後,第5個被列入此等級的突變株。

風雲變色的南非

由於世界各國皆已大規模接種疫苗,多數人體內有一定的抗體保護,因此除非放鬆公衛政策、開放集會,否則不容易再次爆發大規模流行,但在去年11月,南非政府卻發現豪登省(Gauteng)的新病例數異常暴增。同時,實驗室發現部分病例的即時聚合酶連鎖反應(real time polymerase chain reaction, RT-PCR)檢測中,其病毒棘蛋白(spike protein)的S基因呈陰性,亦即病毒棘蛋白的突變量過多,以至於無法檢出該基因。不過整套RT-PCR至少會試驗3種基因,因此仍可透過剩下2種基因判定是否確診。圖一是南非的2019冠狀病毒疾病(COVID-19)的新確診病例,其基因定序後的各變異株所佔百分比。圖中可發現,Delta 變異株從3月傳入南非,憑藉其強大的傳染力,驅逐了其它變異病毒、成為優勢株,且稱霸多時;但到了11月初,Omicron變異株開始崛起(最早已知樣本為11月9日),不到半個月的時間,居然取代Delta成為該國盛行的優勢株。昔日令人聞之膽寒的Delta 變異株,在Omicron變異株手下,竟然不堪一擊。從流行病學上得出的曲線讓人感到害怕。而在疫苗覆蓋率更高的國家——英國,現行有限的數據也顯示,Omicron變異株似乎比Delta變異株更具優勢。依據目前數據計算,Omicron變異株的Rt值〔註〕大約是Delta變異株的1.4 ~3.1 倍;而歐洲疾病預防與管制中心(European Centre for Disease Prevention and Control)以1.5 倍評估,Omicron變異株將在今(2022)年3月正式取代Delta變異株,變為疫情主要流行的病毒株。而新增病例的高速增加,是因為Omicron更強大的傳染力呢?或是它突破疫苗免疫的逃脫能力?目前我們仍沒有頭緒。那麼人類對Omicron變異株知道什麼,未來還要調查什麼?

圖一:Omicron 變異株(圖中藍色部分)已取代Delta成為當地主流病毒株。
(NGS-SA SARS-CoV-2 Sequencing Update 26 November 2021)

註:Rt 值為有效傳染數(Effective reproductive number),表示一名感染者在一定時間內,可以將病毒傳染給多少人。

關於Omicron 變異株的已知與未知-過多且危險的突變

事實上,某個中小型國家的病例趨勢並不會讓科學家震驚,但現在我們面臨的問題在於Omicron變異株的突變,太過危險了。目前各大藥廠所研發出的疫苗都是以棘蛋白為抗原,因此若變種病毒的棘蛋白突變過多,就有可能讓疫苗誘導出的抗體認不出病毒。

而Omicron變異株的棘蛋白,和最初的病毒株已至少有30個胺基酸的差異,過多的突變可能導致疫苗失去保護力。此外,Omicron變異株當中的數個突變,如H655Y、N679K、P681H,已知會提高病毒傳播力,並影響棘蛋白的分解、形變,進而增強病毒侵入細胞的能力、提升疾病傳染力。

不只棘蛋白,具有其他功能的病毒蛋白質也發生了突變,例如非結構性蛋白6(nonstructural protein 6)的Δ105-107突變,讓病毒能躲開免疫系統的查緝;而N蛋白(nucleocapsid protein)的R203K、G204R突變,將使病毒感染力增加。綜上所述,Omicron變異株的突變不僅多,還很危險。

接下來應該釐清的事情?

Omicron變異株的強大傳染力,已在南非、英美等國,逐漸成為新增病例的主要傳染源,但它造成重症的比例卻沒有明顯提高。最早出現Omicron變異株的南非,儘管新增確診數激增,但重症住院人數卻僅略微增加,暗示Omicron變異株似乎正將COVID-19帶向「輕症、流感化」的趨勢。香港科學家將Omicron變異株感染肺癌手術中切除的人類肺臟組織,發現和其他變異株相比,Omicron變異株在支氣管細胞的繁殖更快速,但在深層肺臟細胞的複製速度卻較慢,這也許稍稍佐證了南非流行病學的趨勢現象。

雖然WHO以高規格看待Omicron變異株,但事實上目前該變異株的患者數太少,幾乎無法做出有意義的判斷。即使Omicron變異株在南非稱霸,並不代表該病毒一定有更強的傳染力,也可能是偶發的超級傳播事件所致。而定序後的突變量,亦無法直接換算成真實世界的傳染力,換言之,人類對Omicron變異株的傳染力、致死率、逃脫疫苗的能力,尚不清楚。那麼究竟是人類「超前部署」,還是「大驚小怪」呢?這些問題的答案,仍須科學和時間來釐清。而我們該做些什麼,來面對Omicron變異株呢?其實答案很簡單,該做的事從來沒有變過:洗手、口罩、打疫苗,就是最根本的防疫之道。


延伸閱讀
1. Classification of Omicron (B.1.1.529): SARS-CoV-2 Variant of Concern. World Health Organization. 2021/11/26
2. Ewen Callaway, Heavily mutated Omicron variant puts scientists on alert, Nature , Vol.600 (21), 2021.
3. Kai Kupferschmidt, 'Patience is crucial': Why we won't know for weeks how dangerous Omicron is, Science , Vol.374 (6572), 2021.