Nature重磅：奥密克戎突破感染 相当于加强针

据世界卫生组织18日公布的最新数据显示，全球累计新冠确诊病例达520372492例。世卫组织网站最新数据显示，截至北京时间19日1时41分，全球确诊病例较前一日增加606079例，达到520372492例；死亡病例增加1542例，达到6270232例。随着新冠病毒的大规模流行，新的病毒突变株不断出现。从2021年5月起，世卫就开始用希腊字母为新冠毒株命名，到目前已命名11种变异毒株，包括Alpha、Beta、Gamma、Delta、Omicron 等。目前全世界最关注的当属Omicron 突变株。

5月18日，美国加州大学格莱斯顿研究所的Melanie Ott及其合作团队新发现了在接种疫苗的人群中，Omicron 的突破性感染增强了疫苗引发的免疫力。

【建立小鼠感染模型】

新冠疫情发生以来，多种变异毒株被相继发现。与Alpha (B.1.1.7), Beta (B.1.351), and Gamma (P.1) 这几种局部地区传播的变异毒株不同，Delta (B.1.617.2) 和最近流行的Omicron (BA.1)却在全球范围广泛传播。与原始毒株（WA1或B.1）相比，Omicron的特点是存在有大量独特的突变，其基因组中有50多个突变，包括约37个棘突糖蛋白突变（28个是唯一的，9个与其他变体重迭），这可能导致其抗原差异。由于WA1和Delta 变异株不能感染普通实验室小鼠，研究团队通过转基因技术使小鼠表达表达人类 ACE2蛋白，以此来研究WA1、Delta和Omicron三者之间差异。在小鼠成功感染病毒后，研究者通过监测小鼠体温和体重来评估疾病进展。实验结果发现，WA1和 Delta 感染的小鼠病情发展迅速，而Omicron 感染的小鼠症状较轻。

图1. WA1、Delta和Omicron三种毒株在小鼠中的研究（监测小鼠体温、体重和生存状态）

【病毒复制动力学研究】

为了评估病毒复制动力学，研究人员量化了感染小鼠呼吸道和肺部感染性微粒的产生和病毒RNA的表达。研究结果发现，在所有时间点，WA1和Delta感染小鼠的上呼吸道（鼻甲和支气管）和肺中存在高滴度的感染性病毒，而这些器官中的Omicron复制明显较低。肺组织学研究表明，Omicron感染导致感染细胞仅出现小的病灶。与此同时，研究者发现Omicron感染的小鼠脑组织复制的病毒同样更少。与WA1和Delta感染相比，Omicron在人类气道类器官和过度表达ACE2的人肺泡A549上皮细胞系中产生的感染颗粒更少，这一结果与小鼠中的发现一致。

图2. WA1、Delta和Omicron三种毒株复制动力学研究

【病毒免疫学研究】

由于严重的新冠病毒与细胞因子风暴和T细胞衰竭相关，研究者接下来评估了受感染小鼠肺中的细胞因子表达和T细胞表型。与WA1和Delta 不同，Omicron 在受感染动物模型中促炎细胞因子表达减少，肺内T细胞活化减少。为了确定三种毒株感染诱导的体液免疫反应，研究者在小鼠感染病毒后7天收集血清，并测试了对病毒的中和效率。测试结果表明，未感染小鼠的血清中没有表现出中和作用。感染WA1小鼠的血清可以有效中和WA1毒株，较小程度中和Beta和Delta 毒株，但对Omicron无效。感染Delta小鼠的血清有效中和了Delta、WA1、Alpha，以及较小程度中和Omicron 和Beta。然而，来自感染Omicron小鼠的血清，只能中和Omicron，不中和其他变体。

图3. WA1、Delta和Omicron三种毒株免疫反应研究

最后，研究者采集未接种疫苗的患者的血清样本进行验证，结果发现在10名未接种疫苗的 Omicron患者中，血清只能中和Omicron，不中和其他变体。在11例未接种疫苗的Delta患者中，血清对Delta中和效率最高，其次是WA1，并较小程度中和 Alpha、Beta、Omicron。结果表明，Omicron、Delta 的突破性感染可以增强疫苗的免疫力，从而引发一种新的“混合免疫”，对多种突变株有效。

总之，研究者发现，Omicron 感染有效地增强了疫苗引发的免疫力，在接种疫苗的个体中引发广泛的交叉变异保护，未来Omicron或许可以帮助加速结束新冠大流行。