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變種病毒是什麼?變異病毒株會影響臺灣和疫苗功效嗎?

PanSci_96
・2020/12/31 ・3572字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 565 ・九年級

編按:12 月 27 日自英國返台的發燒少年(案 792)確診,經基因比對後,確定為感染 COVID-19 的變種病毒——病毒變異株(B.1.1.7 病毒株)。而在 2020 年的最後一天,搭乘同班機的 20 多歲男性(案 791),也確診為病毒變異株,衛福部也緊急宣佈從 2021/1/1 開始限制入境。

這隻病毒變異株為何強悍?病毒變異株對疫苗又有何效果影響呢?跟著泛科學一起來看看吧!

SARS-CoV-2 突變體——B.1.1.7 病毒株

2020 年 11 月下旬,謎團正困擾著英國的公衛學者們。新型冠狀病毒疾病(COVID-19)在英國境內快速傳播,政府祭出了嚴格的管制;然而,公衛學者們詫異地發現,儘管在各種管制下,英國境內的肯特郡(Kent),COVID-19 的感染率仍居高不下。

比對基因後,英國科學家才發現了新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)的變異株,被稱為 VOC 202012/01(Variant of Concern 202012/01,直譯為「2020 年 12 月第一個值得關注的突變株」) [1],又稱為「B.1.1.7 病毒株」,同時觀察到此變異株,已快速地傳入了英國的首都倫敦。11 月時,倫敦的新增感染者約有四分之一和此病毒變異株有關;然而到了 12 月,已高達三分之二的新增感染者,皆由此病毒變異株所感染 [2],可見其令人驚駭的強悍傳染力。

改一點胺基酸,感染力更強

值得關注的是,目前已知 B.1.1.7 病毒株有 17 個突變 [3, 4] [註1],而其中 8 個突變發生在病毒表面的棘蛋白(spike protein)。而棘蛋白就是負責和人體細胞受體(ACE2)結合、撬開並感染細胞的關鍵;同時也是輝瑞(Pfizer)和莫納德(Moderna)mRNA疫苗的關鍵蛋白。

棘蛋白是輝瑞(Pfizer)和莫納德(Moderna)mRNA疫苗的關鍵蛋白,棘蛋白的變異有可能影響現行疫苗的效果。圖/Pexels

換言之,倘若棘蛋白的胺基酸變異過大,不僅可能會強化病毒和人體細胞的結合力、進而提升病毒感染力。更有可能導致輝瑞(Pfizer)和莫納德(Moderna)mRNA疫苗失效。

根據倫敦帝國理工學院的沃爾茲(Erik Volz)博士說法,B.1.1.7 病毒株傳播力可提升70% [註2] [2]。其中有兩個突變位置受到關注 [3, 4],分別是:

  • N501Y:在棘蛋白的受體結合域(receptor-binding domain, RBD),也就是病毒棘蛋白與宿主受體接觸的部位,其上的第 501 個胺基酸,從天門冬醯胺(N)變成酪氨酸(Y)。此突變可能會提高感染力、使抗體療法失效:[5]
     
    1. 感染力的提升:增強棘蛋白和人體細胞受體(ACE2)之結合,進而更容易侵入人體細胞。從過往的人工改造棘蛋白的資料顯示,N501Y 的突變,很可能提高棘蛋白和 ACE2 受體的交互作用[6]。同時,科學界認為,和 △69-70 缺失的突變共同作用下,可能會提高病毒整體的傳染力[6]
       
    2. 抗原性:棘蛋白的受體結合域,是抗體最常辨認、咬住病毒、使其病毒無法侵入人體的地方。因此,受體結合域裡的突變,很可能會導致試驗中的抗體療法失效;換言之,位於受體結合域的 N501Y 突變,很可能會讓未來的抗體療法直接胎死腹中。[6]
       
  • △69-70:棘蛋白 N 端第 69、70 個胺基酸缺失—科學家利用表面有 ACE2 受器的細胞進行實驗。數據顯示,和現今主流的病毒株棘蛋白相比,缺失了第 69、70 個胺基酸的突變棘蛋白,突變的棘蛋白反而提高了兩倍的感染力[7]

我們該擔心什麼?

雖然細胞實驗證明,棘蛋白突變後,與細胞的受體結合力更強[5]。美國疾病管制與預防中心認為,更緊密的結合不一定等於更嚴重的傳染力[4];但部分科學家認為此變異株應該具有更高的傳染力[3]若治療用的藥物、抗體等,其標的為棘蛋白,那麼突變後的棘蛋白,可能使目前的藥物、抗體失去療效。[4,8]

突變的病毒可能會引起「逃避免疫」[8],指原來可辨認老病毒的抗體,卻再也無法對抗新的變種病毒了。舉例而言,人們施打疫苗後產生抗體,然而此抗體僅能抓出老病毒、卻無法有效辨認新的病毒變異株,因此施打疫苗後,仍然可能會再次受到感染。

疫苗會無效嗎?

現在領先的輝瑞(Pfizer)、莫納德(Moderna)的 COVID-19 疫苗,皆是 mRNA 疫苗。其原理是將設計過的 mRNA 注射、餵食給人體細胞。吃了疫苗的細胞接受 mRNA 的指令,產生目標的病毒蛋白。而人體的免疫細胞發現此病毒蛋白,開始進行學習、訓練,進而產生免疫力[9]而這兩家廠商皆不約而同地選用了棘蛋白來設計疫苗的 mRNA,也因此「面對來自英國的病毒變異株,mRNA 疫苗是否仍有效?」,成了大家擔心的議題[9]

理論上,針對小幅度的突變,疫苗仍應有效。免疫細胞會辨認目標蛋白的多個位置,因此少許的突變,人體內仍有足量的免疫細胞能辨認出入侵者[2]。而和輝瑞共同製造出全球第一支針對 COVID-19 的 mRNA 疫苗廠商——BioNTech 執行長 Uğur Şahin 表示,他們的 mRNA 疫苗設計,訓練免疫細胞的病毒棘蛋白全長超過 1,270 個胺基酸,而此病毒變異株只有 9 個胺基酸和 mRNA 疫苗設計不同,因此在學理上,輝瑞疫苗應仍有效對抗病毒變異株[3]。同時他們也正著手進行實驗,預計在 2021 年的第一週就能知道,輝瑞疫苗能否對抗變種病毒了[3]

輝瑞疫苗理論上能對抗病毒變異株,但還需要實驗驗證。圖/Pexels

然而,出現在英國的病毒變異株,也讓我們看到未來數十年間,人類生活的新面貌。 SARS-CoV-2 的快速突變、累積下來的變化量,非常有可能讓舊式的疫苗失效、使新種病毒脫離疫苗的克制,導致疫苗逃逸(vaccine escape)效應[10]

可以想像,COVID-19 疫苗很可能需要每年更新,猶如現今的秋冬流感疫苗一般;我們也可能得要過著每年都得挨上一針的生活了。

慶幸的是,以 mRNA 疫苗技術而言,更新疫苗設計非常迅速[11];單以莫納德(Moderna)開發的 COVID-19 第一批 mRNA 疫苗而言,該公司僅花了 25 天就製造出了疫苗,可謂神速[9]

面對病毒變異株,我們應該做什麼?

雖是老生常談,但保持社交距離、戴口罩仍是你我應該要做到的,而在病毒變異株尚未廣泛傳播的現在,限制人員流動顯得更為迫切。另外,加速疫苗接種也有助於限制病毒變異株的傳播,並能有效防止病毒進一步變異。[5]

延伸閱讀:封城真的有效遏止疫情延燒嗎?由剛解封的武漢談起

保持冷靜,繼續前進。Keep Calm and Carry On.

註解

  • 註1:突變的位置和數量,美國疾病管制與預防中心(US CDC, 參考文獻 4)說法和《Science》(參考文獻 3)不太一樣,本文參考《Science
  • 註2:僅有新聞報導提及,尚未有經同儕審查論文,或政府官方的資料佐證傳染力提升70% 

參考文獻

  1. 2020/12/20. COVID-19 (SARS-CoV-2): information about the new virus variant. 英國政府
  2. 2020/12/22. 新冠病毒變種:對引發擔憂的英國病毒突變我們知道什麼。BBC中文
  3. Kai Kupferschmidt (2020) Mutant coronavirus in the United Kingdom sets off alarms, but its importance remains unclear. Science. DOI: 10.1126/science.abg2626
  4. 2020/12/22. Implications of the Emerging SARS-CoV-2 Variant VOC 202012/01. US CDC
  5. SA Kemp, WT Harvey, RP Datir, DA Collier, IATM Ferreira, AM Carabelli, DL Robertson, RK Gupta (2020) Recurrent emergence and transmission of a SARS-CoV-2 Spike deletion ΔH69/V70. bioRxiv
  6. Investigation of novel SARS-COV-2 variant 
  7. McCarthy, K. R., Rennick, L. J., Nambulli, S., Robinson-McCarthy, L. R., Bain, W. G., Haidar, G., & Duprex, W. P. (2020). Natural deletions in the SARS-CoV-2 spike glycoprotein drive antibody escapebioRxiv.
  8. 疫情顯微鏡:新冠病毒變異的5種潛在後果(黃麗華) | 蘋果新聞網 | 蘋果日報
  9. 讓免疫系統再次偉大!mRNA疫苗會是COVID-19的救世主嗎? – 科學月刊Science Monthly
  10. Dumonteil, E., & Herrera, C. (2020). Polymorphism and selection pressure of SARS-CoV-2 vaccine and diagnostic antigens: implications for immune evasion and serologic diagnostic performance. Pathogens9(7), 584.
  11. COVID-19 (SARS-CoV-2): information about the new virus variant – GOV.UK

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想和誰做愛=你的性傾向嗎?青少年的性向探索與出櫃困境 feat. 同志諮詢熱線夜盲【科科聊聊 EP76】

PanSci_96
・2022/01/13 ・3155字 ・閱讀時間約 6 分鐘

泛泛泛科學Podcast這裡聽:

2022 年重磅第一集,泛泛泛科學驚動武林的「性教育專題」回來了!今年主題「談性先修班」將介紹各種 18 歲以下就該了解的「非 18 禁」性知識。因此不管你是未成年還是老司機,都該來聽聽是否還有你不知道的性事。

本集節目,我們再度請到節目史上收聽率最好的「流量王」——同志諮詢熱線,與我們聊聊青少年的性向迷惘。「想跟什麼性別的人上床」能代表你的性向嗎?網路上的性向測驗真的準嗎?該如何面對「出櫃」這個大難題?家長該如何接受「同志孩子就是你的孩子」的事實?

  • 01:01 「性向困惑」比青春期來得還早

多數國外研究顯示,人們對自身性傾向產生困惑的年紀,平均為 9 至 12 歲之間,比台灣普遍認定的國、高中青春期還來得早。夜盲也解釋,此年紀孩童還處於小學中高年級,可能較難表達內心感受,再加上直至青春期荷爾蒙作祟,性慾表現可能才較為明顯,性傾向才會更為明確。y 編表示,自己直到成年才開始摸索自身性傾向的可能性,也覺得若在求學期間就察覺、辨認,便能更早認識自我。

  • 05:36 「想跟誰上床」代表你的性向嗎?

夜盲說明,「性傾向」 分為三個面向:一是你對什麼性別產生性慾,二是你與什麼性別發生性行為,三是你對自身身份的認同為何(異性戀、同性戀、雙性戀⋯⋯等)。若從身心精神科來看,若一個人對性的慾望、行為與認同一致,十分肯定自身性傾向,代表其身心狀態較為健康;反之若不一致,如一個人與同性發生性行為,卻無法認同自己為同性戀,身心狀態較容易出問題,較常發生在社會氛圍較保守的環境,或者年長者及「深櫃」同志身上。

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若一個人對性的慾望、行為與認同一致,十分肯定自身性傾向,通常其身心狀態較為健康。圖/Pexels
  • 08:18 性向測驗當「遊戲」玩就好

雖然網路坊間流傳各種「性向測驗」,但夜盲建議當「趣味測驗」就好,目前學界並無研擬出任何「測量性向」的量表。夜盲也表示現在網路資訊發達,並且有許多出櫃 LGBT 名人接受訪談,青少年同志若要了解自身性向,很容易從中摸索探詢。然而,他也提及由於在女性的同儕關係或校園環境,對性別議題較為開放,因此女性在探索性向時,較能找到支持對象;相對而言,男同志較容易遇到不友善對待,求學期間也較不敢出櫃。

  • 15:06 性向無法被「外力」改變

現今台灣社會更為開放,討論性傾向、性別認同與性別氣質,逐漸由以前的「兩性」討論,轉而以「性別光譜」討論每個人「多元性別」的可能性,性別可能隨時空環境、身心狀況有所流動的觀念,也逐漸被大眾接受。雖然科學家對人的性向差異仍未有定論,但已有證據指出,性向無法因「外力」介入而被強制改變。因此,夜盲也呼籲師長們,讓孩子自在接納自身的慾望或情感,能讓他們在成長過程中,維持更健康的的身心狀態。

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  • 18:57 青少年探索性向時間已大幅縮減

台灣社會在推動性別議題上,已有顯著的進步,青少年同志探索性向的時間,也大幅縮減。夜盲舉例,過往耗費十餘年時間,才確認自身性向,但資源更豐沛的當代青少年,可能僅花一年就足以認識自己。不過,也由於現在網路資源豐富,青少年仍可能從中獲得錯誤資訊,因此夜盲認為,學校正規體系的性別教育依然重要,能讓孩子對自己身體與慾望有初步認識。

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現在網路資訊豐富,青少年同志探索性向的時間大幅縮減,也可能從中獲得錯誤資訊。圖/Pexels
  • 23:07 出櫃的「溫水煮青蛙」策略

青少年出櫃的風險在於,多半還未有經濟能力,仍需倚靠家長照料,社會歷練通常也不足,相對成年人較無支持資源,也較難面對出櫃後社會的敵意,若選擇與親近同儕出櫃,也得看該環境對同志的接納程度而異,仍可能遭受不友善對待。夜盲分享,許多青少年出櫃採「溫水煮青蛙」策略,先和朋友或家人分享同志、LGBT 族群相關時事,試探他們對新聞的想法,再逐漸調整他們的刻板印象,如確認他們有接納同志的可能性再出櫃。

  • 30:10 與家長出櫃前的「行前準備」

對青少年同志來說,與父母或親近長輩出櫃通常最為困難。夜盲建議,可先向價值觀較相近的兄弟姊妹出櫃,也可和性別友善的長輩親戚透露,他們都可能成為支持來源,待向父母出櫃後,作為「潤滑劑」與父母溝通。此外,他也提及,出櫃前可先從爭取自己想念的科系、希望發展的興趣,讓父母了解你已是獨立個體,做事深思熟慮,並非衝動行事,同時也能在意見不合時,先練習面對摩擦、調解衝突,作為出櫃前的「行前準備」。

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  • 34:53 出櫃後不被接納怎麼辦?

青少年同志出櫃與否仍依個人意願,如果意識到身邊環境不宜出櫃,如何把「櫃子關好」也是課題,例如:社群上開小帳、分身帳號,以免家人發現同志身份。如果出櫃後,家人反應不盡理想,講出令人難堪的重話,夜盲建議青少年不要「往心裡去」,家人可能僅是一時難以接受事實,也許短時間先不提相關話題,讓他們有時間消化。如家中仍有許多衝突,也須找到支持自己的資源,如:向朋友、輔導老師或同志熱線傾訴,或參加熱線的青少年同志聚會等。

  • 39:24 家長面對「小孩是同志」的事實

夜盲在同志諮詢熱線服務時,接觸的同志家長常會希望盡快「解決」小孩的出櫃問題,甚至詢問是否孩子的性向仍有「轉圜餘地」,情緒多半低落且焦慮。因此,他建議家長要先緩和自身情緒,找尋抒發心情管道,或尋求專業醫療協助,穩定身心後再試著閱讀性別書籍、接觸相關團體等,理解同志及 LGBT 族群,再與孩子好好溝通。他也再度強調,性向無法被外力影響,因此家長更應學習調適,孩子可能與你理想中的「不一樣」。

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歧視同志可能「治療」嗎?

  • 44:24 同志孩子還是你的孩子

青少年同志向家人出櫃,代表願意展現自身真實狀態,希望家人能理解並接納。夜盲提醒同志家長們,孩子儘管多了「同志身份」令你感到陌生,但本質仍與過去無異、依然是你的孩子,對待他們的方式不應有所差異。他也提及,許多父母得知孩子為同志後,開始轉念並正向思考,認為這是孩子給予他們的課題,應要好好面對。現在的同志諮詢熱線,也有提供同志家長的諮詢服務,青少年同志聚會也開放線上場次,讓相異縣市的同志也有機會認識、扶持彼此。

PanSci_96
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