去年夏天，當第二波 COVID-19 病例席捲英國時，一位 70 多歲的男子被送往當地醫院，在那裡他的 SARS-CoV-2 檢測呈陽性。他被送回家，但一個月後，他入住劍橋大學醫院，無法擺脫病毒。像許多患上重症 COVID-19 的人一樣，這位男子免疫功能低下。他患有淋巴瘤，並且之前接受過化療。
醫生給他開了瑞德西韋，一種用於治療 COVID-19 的抗病毒藥物，但他幾乎沒有好轉。在他發病兩個月後，隨著病情持續惡化，他的醫療團隊選擇用恢復期血漿治療他，這是一種來源於 COVID-19 康復患者血液的療法，其中含有對抗病毒的抗體。
可悲的是，他在檢測呈陽性 102 天后死於病毒，但醫生從他和類似的患者身上學到的東西“已經徹底改變了我們對這種疾病發生情況的理解，”劍橋大學醫療團隊成員、該男子病例報告的資深作者拉溫德拉·古普塔說，該報告於 2 月 5 日發表在《自然》雜誌上。對患者樣本的分析表明，病毒在血漿治療後迅速進化，產生了改變其感染細胞方式和抵抗抗體的突變。情況變得非常適合病毒進化。“這是一個變種如何出現的藍圖，”古普塔說。
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血漿治療並沒有使該男子擺脫病毒，實際上對檢測到的病毒量幾乎沒有影響。但血漿對患者體內病毒種群的遺傳構成產生了顯著影響。病毒似乎是為了響應血漿中包含的抗體，產生了“逃逸突變”，即遺傳密碼的變化，這有助於病毒逃避粘性抗體的檢測。這種突變可能使病毒更具傳染性或降低疫苗的有效性。它們正在世界各地 SARS-CoV-2 變種中湧現，即使疫苗注射正在進行，也仍在助長疫情。
在該患者治療的幾個月裡，醫生收集了病毒樣本並確定了它們的基因序列。感染最初是一個基因單一的種群，但在使用抗病毒藥物瑞德西韋治療後，它經歷了細微的變化。“然後當我們嘗試恢復期血漿時，事情真的發生了變化，”古普塔說。
在感染過程中，任何病毒基因序列中的隨機變化都是正常的，但在古普塔的患者中出現了一個引人注目的模式。在輸注血漿後，含有多個新突變的病毒出現並迅速佔據主導地位，但時間不長。兩週後，當抗體水平預計會下降時，突變病毒種群消失了。但隨後患者接受了最後一次血漿治療。值得注意的是，突變株又捲土重來。古普塔的團隊推測，基因變化似乎是在響應血漿治療而發生的。這種現象被稱為選擇性壓力，可能發生在對抗體具有抗性的突變病毒倖存下來時。
血漿後病毒株攜帶兩種特殊突變：一種稱為 D796H，以前很少有記錄。另一種導致兩個氨基酸缺失，稱為 ∆H69/∆V70，“已經聲名狼藉，因為它是 B.1.1.7 譜系中定義的突變之一，”古普塔說，他指的是最初在英國發現的一種毒株，該毒株已被證明更具傳播性。（古普塔認為 B.1.1.7 毒株可能來自免疫功能低下的患者，但資料顯示它並非起源於這位特定患者。）
為了探索這兩種突變的影響，研究人員將它們——一起和分別地——引入到實驗室培養皿中培養的 SARS-CoV-2 中。帶有 D796H 突變或同時帶有兩種突變的病毒更擅長逃避抗體，這表明抗體施加了產生突變的“壓力”。單獨的 D796H 突變使病毒更難感染細胞。然而，單獨的 ∆H69/∆V70 缺失使病毒感染細胞的效率提高了一倍——這是 B.1.1.7 的一個標誌。帶有兩種突變的病毒感染細胞的方式與原始未突變的種群相似，這表明這兩種突變在傳染性方面相互抵消。分析表明，D796H 突變首先出現，古普塔推測該缺失可能是為了響應而出現的。“就好像病毒試圖自我修復一樣，”他說，透過彌補傳染性缺陷。
病毒的快速進化也在其他患者身上得到證實，包括在波士頓布萊根婦女醫院住院的一名男子，該病例於 12 月 3 日在《新英格蘭醫學雜誌》上報道。喬納森·李是一位病毒學家，也是該病例研究的作者之一，他說他的團隊也發現了多種突變，但他們直到後來才理解其含義。一旦在 B.1.1.7 和其他變種中描述了這些相同的突變，並且發現它們改變了病毒的行為，“那時我們才意識到[它]是未來趨勢的先兆。”
不可能知道有多少人攜帶正在積極進化的病毒。也許最令人擔憂的是，11 月 4 日在《細胞》雜誌上報道的另一個病例證明了這種病毒進化在一位無症狀患者身上持續了數月。“我們需要弄清楚這種情況究竟是如何以及何時發生的，發生在哪些人身上以及發生的頻率，以及如何應對，”古普塔說。李說，免疫功能低下的患者絕不是新突變變種的唯一來源。“病毒也會在免疫功能正常的人身上發生突變，尤其是在不受控制的傳播和[病毒]複製的情況下。
與此同時，李說，這些發現具有直接的現實意義。“我們需要更多地關注免疫功能低下的患者，我們必須小心，確保他們最終能夠清除病毒。我們需要以集約的方式照顧他們。”隔離規則可能也需要考慮這類患者。“美國疾病控制與預防中心 (CDC) 的標準規定，您可以在症狀出現後 10 天解除隔離，這對於絕大多數人來說可能沒問題，”但李說，免疫功能低下的人可能需要隔離更長時間。
病毒學家們一致認為，底線是，在這些新變種出現之後，廣泛接種疫苗變得更加緊迫。在那之前，您知道該怎麼做：戴上口罩並保持社交距離。