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2022-02-15較少重症≠可以輕忽,Omicron有哪些特性,又該如何防範? 482 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。

Omicron有哪些特性與其他變異株不同?

更強的傳播力,快速成為優勢株

去(2021)年11月,2019冠狀病毒疾病(COVID-19)爆發的第二年,Omicron變異株在南非現身。Omicron是第一個尚未在國際間爆發,科學界僅憑研究其突變位置,就猜測它具備高度威脅性的變異株。

很不幸的,這次科學家猜對了。

僅一個多月的時間,Omicron變異株憑藉著更強的傳播力,在多個國家裡壓倒Delta成為優勢株。單以美國為例,Omicron變異株在12月初出現本土案例,到隔年1月初新增確診者就已經幾近100%都是Omicron變異株感染而致。更糟的是,Omicron變異株傳染力強大,在美國掀起COVID-19疫情裡最大量的感染潮,幾乎以每日80萬名新確診患者的的速度傳播,對醫護造成不小的壓力。

圖一:美國各州新增確診者之變異株(資料來源:COVID Data Tracker)

圖二:美國 COVID-19每日新確診病例(資料來源:COVID Data Tracker)

多個變異導致疫苗保護能力驟降

更令人煩惱的是,目前所有的COVID-19疫苗設計,都是針對新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)在中國武漢初次出現、最原始的棘蛋白(spike protein)。而Omicron恰好在棘蛋白帶有多個突變,使它擁有突破疫苗保護的高度穿透力;換言之,原始的疫苗規畫,避免Omicron變異株感染的效果並不如我們所期待。

首先,從mRNA疫苗看起,英國研究發現,疫苗對Omicron變異株的效果明顯更差。統計發現,接種兩劑輝瑞/BNT(Pfizer/BNT)或莫德納(Moderna)疫苗經過20週,對抗Delta變異株的保護力(以未出現症狀來做判定)尚有65∼70%,但遭遇Omicron變異株保護力則降至10%左右。而南非研究也有相似的結果。兩劑輝瑞疫苗避免感染Omicron變異株的效果僅有33%,遠不如避免Delta變異株感染的80%;幸好抗重症的效力還有70%,但相較於避免Delta變異株重症的93%、疫苗抗重症的效果仍明顯衰退。

其次,和臺灣相同,另一個在英國大量推廣的疫苗是AZ疫苗(AstraZeneca)。因此英國研究也發現,施打兩劑AZ疫苗經過20週,對抗Delta變異株的保護力尚有45∼50%;但對抗Omicron變異株而言,卻已經幾乎沒有保護力了。

最後,在全世界最廣泛施打的科興疫苗(CoronaVac),其保護力似乎也令人擔憂。香港科學家研究接種兩劑科興疫苗後的人體血清,發現該疫苗誘導的抗體,幾乎沒有中和Omicron變異株病毒的能力;換言之,科興疫苗可能完全無法避免Omicron變異株的感染。同時,因為相較於其他技術,去活化類型疫苗所誘導的免疫力更低,因此部分科學家認為,前兩劑接種去活化類型疫療的人,第3劑應改接種mRNA或蛋白質類型的疫苗,才能產生足量的中和抗體。

幸好,英國發現不論前兩劑是施打AZ或是mRNA疫苗,若以mRNA疫苗(輝瑞或莫德納)為第三劑(boostdose)後,對抗Omicron變異株的保護力就回升到65∼75%,展現了巨大的進步。

唯一的好消息:重症率降低了

而在眾多的壞消息裡,Omicron變異株卻多了個奇特的特性──重症率似乎較低。在許多國家,Omicron變異株感染的病例爆炸式增長,但重症、住院的人數卻僅些微上升。英國初步數據顯示,相較於Delta變異株,Omicron變異株造成的重症風險降低了約50~70%

為了釐清重症率減少的原因,科學家讓小鼠、倉鼠感染Omicron變異株病毒,發現相較於其他變異株,Omicron變異株出現在肺臟裡的病毒數量較低。而另一組科學家直接讓Omicron變異株感染人類肺臟(來自手術切除待銷毀的肺部組織),發現病毒在肺組織裡的繁殖速度,Omicron變異株比Delta變異株慢10倍;但在氣管細胞裡,Omicron變異株的繁殖速度卻是Delta變異株的70倍。

Omicron變異株在氣管壁上的繁殖速度快,代表有更多病毒可透過咳嗽、噴嚏飛出,感染他人。而肺組織的病毒量少,推測誘發的發炎反應、肺積水等症狀可能較弱,減少了呼吸困難、白血球誤傷肺細胞的重症危機。

而在細胞層級裡,冠狀病毒有兩種進入細胞的方式。在病毒黏住細胞表面受體(angiotensin-converting enzyme2, ACE2)後,病毒有可能直接被細胞吞噬,包裹進細胞裡的胞內體(endosome)結構;或者由宿主細胞表面的TMPRSS2(transmembrane serine protease 2)蛋白質切割棘蛋白,使得病毒和細胞得以融合為一。而科學家發現,相較於其他變異株,TMPRSS2切割Omicron變異株棘蛋白的效率較低;同時TMPRSS2在肺細胞上較豐富,但在鼻咽等上呼吸道細胞裡較少 。因此解釋了為什麼Omicron在肺部的繁殖較慢,但在上呼吸道的速度卻極快的原因。

 

即使重病率低,COVID-19後遺症或癱瘓醫療仍不容小覷

因為Omicron具有較低的重症率、較高的突破疫苗等特性,有部分政客如國內前立委與巴西總統,居然說出「不要打疫苗,讓民眾自然感染Omicron變異株達到群體免疫」的荒謬言論!具象一點來比喻,這有點像跟大卡車比,撞小貨車重傷率較低,所以叫別人去撞小貨車來訓練身體?這些枉顧他人生命的言論,令人感到極度憤怒。

儘管重症率較低,Omicron變異株病毒的感染,仍是COVID-19,一種我們對於其長期傷害不熟悉的疾病。目前感染COVID-19除了我們較為了解的短期影響外,長期「新冠後遺症」(long COVID-19)會造成哪些慢性傷害,是直到近期才慢慢為人所知。醫學界發現,感染COVID-19後,身體會出現一系列不適的症狀、可能持續數個月、嚴重影響生活。

而令人擔憂的是,只要感染病毒,這些症狀就可能發生在任何患者身上──不論是否為輕症,甚至是無症狀感染者,也都有機會出現長期的「新冠後遺症」。這些症狀可能有:
• 呼吸困難
• 常常感到疲倦
• 運動後感到不適、身體狀況不如染疫之前
• 大腦思考難以集中注意力,亦被稱為「腦霧」(brainfog)
• 頭痛
• 胸痛或胃痛
• 心臟無故快速跳動
• 關節或肌肉疼痛
• 針刺、麻感
• 腹瀉
• 睡眠問題
• 站立時感到頭暈

某些COVID-19患者會出現嗅味覺喪失的症狀,暗示了SARS-CoV-2的本性可能是嗜神經病毒之一(喜歡攻擊神經系統。許多看似和神經系統無關的病毒,似乎都有攻擊神經系統的特性,如:屬腸病毒的小兒麻痺)。牛津大學曾掃描近400名COVID-19康復者的大腦,發現他們的左腦各區域都較小,暗示疾病可能導致腦神經細胞的死亡。而且神經損傷的症狀,似乎也在輕症病人上出現。芝加哥的研究團隊追蹤了輕症患者約5個月,發現許多人出現「腦霧」的症狀(女性比例稍多),包含:憂鬱、焦慮、認知障礙、感覺異常、聽覺異常、嗅覺異常、頭暈、頭痛。


上述症狀可能會嚴重地影響生活,甚至在美國,嚴重的新冠後遺症已被視為殘疾之一。因此避免COVID-19最好的方法,絕對不是感染Omicron變異株病毒,而是嚴守防疫措施:洗手、口罩、疫苗。

此外,世界上的疾病不只有COVID-19,而醫療量能是有限的,不可能只為了COVID-19患者而服務。儘管Omicron以輕症為主,但在其快速的傳染力與大量傳播之下,會致使醫院人滿為患。倘若所有的病床、醫護都被Omicron變異株占據,就會排擠掉應被治療的各項傷病,如:癌症、腎臟病等。若所有急救人員、車輛都被Omicron確診者所用,那麼原先完全有機會被拯救的急性傷病患者,如:車禍、中風、溺水等,就更可能會因為缺乏急救醫療而死去。防範COVID-19的傳播,也在於保存醫療量能,人滿為患的醫院,會讓不該死的人死掉。

施打第三劑疫苗,避免重症死亡仍有效!

現有COVID-19疫苗的抗原設計,都是針對最早的武漢原始株,所以誘發的抗體對Omicron變異株的中和能力下降,較無法避免病毒感染。但疫苗在此最大的目的其實是「避免重症、死亡」,而科學家已發現,疫苗不僅會誘發抗體,也會訓練出能辨認多種SARS-CoV-2變異株的T細胞們,這些T細胞,可能就是避免重症、死亡的關鍵。

免疫系統的T細胞有兩種,分別是殺手T細胞(killer T cell)和輔助T細胞(helper T cell)。殺手T細胞的工作是殺死有問題的細胞(如:被病毒感染的殭屍細胞),避免戰場進一步擴大、控制戰損。而輔助T細胞的角色偏向總指揮官,能活化B細胞(B cell)大量分泌抗體、強化巨噬細胞的吞噬效率、刺激殺手T細胞趕赴戰場等,率領全體免疫軍團進行整體戰。

為什麼變異株出現,抗體的中和能力就會下降呢?因為抗體是辨識、結合棘蛋白的3D立體結構,所以當病毒棘蛋白突變過多、結構產生變化,抗體中和病毒的能力就可能減弱。但T細胞並非辨認蛋白質的3D立體結構,而是辨識可疑蛋白質的碎片(胜肽),因此較不受棘蛋白質結構變化的影響。科學家從接種過COVID-19疫苗的人體抽取T細胞,並摻入Omicron變異株的棘蛋白碎片進行研究,發現T細胞能夠辨認Omicron變異株病毒的特徵而被活化。換言之,現階段的疫苗活化T細胞的成果,面對Omicron變異株病毒仍有助於避免COVID-19造成重症甚至死亡。

(123RF)

 

英國政府在今(2022)年1月21日發布了第三劑疫苗對抗COVID-19重症、死亡的數據 (研究區間為2021年最後兩週和2022年頭兩週,此階段Omicron變異株應為英國之主流優勢株)。數據顯示,第三劑疫苗有效地減少了重症、死亡的發生,而此保護的效果在年長者族群更加明顯!

儘管Omicron的殺傷力似乎較小,但不可將它視為一般流感。感染Omicron變異株後仍會誘發COVID-19、一種人類陌生的疾病,請不要輕易聽信政客的言論。保護自己、家人的方法始終沒有改變:洗手、口罩、疫苗。


保持冷靜,繼續前進。Keep Calm and Carry On.
 

延伸閱讀
1. Kai Kupferschmidt and Gretchen Vogel, Omicron cases are exploding.Scientists still don’t know how bad the wave will be, Science, 2022.
2. US Centers for Disease Control and Prevention, Post-COVID Conditions,https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/long-term-effects/index.html, 2021/09/16.
3. UK Health Security Agency, COVID-19 vaccine surveillance report: 20 January 2022 (week 3), GOV.UK, 2022/01/21.