2021年11月24日,南非首次向世界卫生组织(WHO)报告了一种新的 SARS-COV-2的变种B.1.1.529 (Omicron)[1]。11月26日,WHO将 B.1.1.529 指定为关注的变体, 美国SIG(SARS-CoV-2 Interagency Group)组织也于11月30日将其列为关注变种[2]。12月1日,美国报告了第一例由Omicron变体引起的COVID-19病例。截至12月8日,共有 22 个州每个州确诊至少一例Omicron变异病例, 其中一些是通过社区传播[3]。美国疾病控制与预防中心(CDC)表示,Omicron的突变表现在刺突蛋白至少有 30 个氨基酸替换、3个氨基酸缺失和1个氨基酸插入,CDC强调了可能有助于病毒传播的四个关键突变:N501Y、H655Y、N679K 和 P681H,其中P681H突变也在Alpha变体中被发现,而该位置的不同突变 (P681R) 在Delta变异体中被发现[2]。Omicron变种相较于Delta变种具有显著的传播优势及显著的免疫逃逸[4]。南非一项仅涉及12人的研究结果表明,辉瑞-BioNTech疫苗对Omicron的功效可能会显著降低,与大流行早期的病毒变种相比,中和抗体的水平降低了41倍[5]。白宫冠状病毒应对协调员Jeffrey Zients在12月1日的白宫新闻发布会上发表讲话:“美国的疫苗接种计划已经阻止了1030万人入院,挽救了110万美国人的生命。”尽管大多数美国病例是由 Delta 变异引起的,但 Walensky 称,“预计未来几周美国 Omicron 病例的比例将继续增长[6]。”
据报道,在过去三周内,美国新诊断的 COVID-19 病例急剧增长,为了追踪这些病例的患者构成及疾病严重程度,进行了一项位于美国 164 个县的 250 家治疗过大量 COVID-19 患者的大型医院的队列研究,对于整个 250 家医院队列,依靠美国卫生与公共服务部的每周报告来计算 COVID-19 的急诊总人数以及确诊的 COVID-19 的成人和儿科住院总人数。入院数据排除了因其他原因入院并随后被发现感染的病例。数据显示,在250 家哨点医院队列中,COVID-19 的每周急诊就诊次数从截至12月10日一周内的132,743次增加到截至2021年12月17日一周内的149,798次。COVID-19 的急诊就诊次数在截至8月20日当周的Delta浪潮期间达到峰值, 共计158,150次,如图1所示。此外,数据表明,在250 家医院的队列中,COVID-19 的入院人数增长速度略高于急诊就诊人数。虽然最近一周急诊就诊人数增加了 12.8%,但住院人数增加了 16.5%。 如图 2 所示,现在每100次急诊就诊有 6.2 人入院。相关数据令人担忧,虽然目前每 100 次急诊就诊 6.2 次的入院率仍比Delta浪潮期间 9.9 次的峰值低约 27%,但该指标是否还会继续上升仍有待时间考证[7]。
图 1. 250 家哨点医院队列中 COVID-19 的每周急诊就诊次数
图 2. 250 家哨点医院队列中每 100 次因 COVID-19 急诊就诊的 COVID-19 住院人数
此外,依靠美国卫生与公共服务部的数据来跟踪佛罗里达州所有医院中确诊的COVID-19成人和儿科住院总人数。在当前Omicron浪潮期间,佛罗里达州COVID-19住院人数上升速度继续远远领先于去年夏天的Delta浪潮,与Omicron相关的住院人数现在每 8 天翻一番。比较佛罗里达州Omicron浪潮和Delta浪潮期间的住院率曲线,至每个变种首次出现后的第15天,全州范围内确认的成人和儿童 COVID-19入院人数总计约为每天250人。然而,到第27天,Delta浪潮住院人数总计每天约450人,而Omicron浪潮住院人数达到每日767人次。根据疾病预防控制中心关于变异比例的报告,截至12月20日,包括佛罗里达州在内的该地区95.2% 的COVID-19 病例可归因于Omicron突变。对第10天到第27天的数据进行对数线性回归,Delta突变的倍增时间为20.6天,Omicron突变的倍增时间为7.8天。 然而,这些早期发现并不一定意味着Omicron曲线将达到2021年8月17日(即Delta突变出现的第 68 天)全州 2,360人住院的Delta峰值[8]。
图 3. 截至21/12/28日佛罗里达州所有医院确诊的COVID-19成人和儿科住院总人数
Delta浪潮与Omicron浪潮不仅导致了COVID-19急诊就诊人数与住院人数的持续攀升,同时也加剧了美国医务人员的劳动力短缺。在美国Delta浪潮期间,报告严重人员短缺的医院比例从12%上升到19%。 尽管10月和11月的入院率有所下降,但相关比例仍稳定在19% 的高位。 在过去的两周里,随着Omicron 变种开始传播,该百分比分别增加到19.8%和20.5%。有观点认为,疫苗的强制接种要求正在导致医疗保健工作者出现新的短缺,但几乎没有具体的证据支持这一观点,虽然一小部分医护人员选择离职,但绝大多数选择了疫苗保护。在各个大型医疗系统中,只有不到1%员工被解雇。此外,熟练护理的劳动力市场也相当紧张,2019年,医院注册护士的年更替率已高达15.9%,2020年增至18.7%。最根本原因还是在于疫情大流行导致的职业倦怠。随着疫情加剧,美国越来越多的护士离职,不仅在美国,包括武汉疫情爆发初期的中国在内的其他医疗体系,一线员工的职业倦怠现象也十分明显[9]。
据预测 Omicron 变种可能已经传播到世界各地(例如香港和以色列),受到世界各地测序方法不一致的限制,相关报告仍有待证实。与此同时,相关研究正在进行,以确定当前的疫苗接种平台是否可以预防并减轻 Omicron变种的疾病严重程度,来更好地理解Omicron继 Delta变体之后的重要性,并预测Omicron变种的流行病学意义。针对Omicron变种的有效预防和治疗管理高度依赖于每个国家的变异监测系统的敏感性和感染预防工作的效率。在预防和治疗Omicron变体方面面临许多未知问题。例如针对 COVID-19 的预防策略是否仍然可以对抗 Omicron,如戴口罩、洗手、保持社交距离等。总之,Omicron变异体是“关注的COVID19变异体”的一部分,有可能在全世界迅速传播,并可能危害人类生命。因此,促进疫苗接种及无障碍检测技术的推进在防止疾病传播和快速检测疾病方面将发挥重要作用。迫切需要探索Omicron变异体的病毒学和生物学相关知识,定义临床表型和确定疗法,监测遗传变化的动态,并将COVID-19相关知识转化到新的变异体中去,为理解和预测疾病严重程度、免疫逃逸、诊断或治疗相关的新变异提供新的见解,从而有效应对这些挑战。
参考文献
1.O'Toole, Á., et al., Assignment of epidemiological lineages in an emerging pandemic using the pangolin tool. Virus Evol, 2021. 7(2): p. veab064.
2.CDC. Science brief: Omicron (B.1.1.529) variant. . 2021; Available from: https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/science/science-briefs/scientific-brief-omicron-variant.html.
3.SARS-CoV-2 B.1.1.529 (Omicron) Variant - United States, December 1-8, 2021. MMWR Morb Mortal Wkly Rep, 2021. 70(50): p. 1731-1734.
4.Consensus statement on covid-19. 7 Dec 2021.; Available from: https://www.gov.uk/government/pub-lications/spi-m-o-consensus-statement-on-covid-19-7-december-2021/spi-m-o-consensus-statement-on-covid-19-7-december-2021#omicron-variant.
5.Cele, S., et al., SARS-CoV-2 Omicron has extensive but incomplete escape of Pfizer BNT162b2 elicited neutralization and requires ACE2 for infection. medRxiv, 2021.
6.Press briefing by White House covid- 19 response team and public health officials. 15 December 2021.; Available from: www.whitehouse.gov/briefing-room/press-briefings/2021/12/15/press-briefing-by-white-house-covid-19-response-team-and-public-health-officials-73.
7.U.S. Sentinel Hospitals: ED Visits and Admissions for COVID-19 Continue to Climb. Available from: https://lifeunderquarantine.blog/2021/12/27/u-s-sentinel-hospitals-ed-visits-and-admissions-for-covid-19-continue-to-climb/.
8.Update on Florida COVID-19 Hospitalizations: Omicron versus Delta. Available from: https://lifeunderquarantine.blog/2021/12/28/update-on-florida-covid-19-hospitalizations-omicron-versus-delta/.
9.Percent of U.S. Hospitals Reporting Critical Staffing Shortages
. Available from: https://lifeunderquarantine.blog/2021/12/25/percent-of-u-s-hospitals-reporting-critical-staffing-shortages/.