【Nature热议】新冠病毒愈演愈烈,然而疫苗的保护效力却在逐渐削弱,我们该怎么办?

2021-09-19 22:39:50 转化医学网

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作者:Tiffany

导读:新冠疫情在近几年的时间里在世界范围内持续肆虐,不少人已经接种了新冠疫苗。但是,疫苗给人类带来的免疫作用不是永久的,它是会随着时间逐渐削弱的。面对这个问题,人们又该如何应对新冠病毒和它的变异病毒呢?这组科学家的研究也许对你认识这个问题会有所帮助......

六个月前,Miles Davenport和他的同事做了一个大胆的预测。根据已发表的疫苗试验和其他数据来源的结果,他们估计,接种COVID-19疫苗的人每108天左右会失去大约一半的防御抗体。因此,最初能对轻症病例提供90%保护的疫苗,在6或7个月后可能只有70%的有效。

澳大利亚悉尼新南威尔士大学的计算免疫学家Davenport说:“当时感觉有点孤立无援。”但总的来说,他的团队的预测已经实现。

免疫学研究表明,在接种疫苗的个体中,抗体水平稳步下降。对疫苗试验参与者的长期随访显示,突破性感染的风险越来越大。以色列、英国和其他国家的卫生保健记录都显示,COVID-19疫苗正在失去效力,至少在控制传染性疾病方面。

这也没有考虑到德尔塔病毒的威胁——而且很明显,疫苗诱导的抗体在识别SARS-CoV-2变异方面比原始病毒株做得更差。然而,目前尚不清楚的是,保护接种疫苗的人不受严重疾病、住院和死亡影响的免疫系统防护措施可能也会在多大程度上消失。Davenport说:“这是目前最重要的问题。”

随着关于助推器项目的讨论升温——全球主要卫生机构本周公开反对这一想法,英国官员支持50岁以上人群的助推器,美国监管机构的顾问们将于9月17日开会讨论这一问题——《Nature》杂志一篇题目为“COVID vaccine immunity is waning — how much does that matter?”的文章中对为这场辩论提供信息的数据进行了评估。

位于马里兰州贝塞斯达的美国国家过敏和传染病研究所的免疫学家Nicole Doria-Rose说:“事情会随着时间的推移衰弱。”但并不是所有的东西都一样衰退。“中和”抗体可以在病毒渗入细胞之前拦截它们,但这种抗体可能没有多少持久力。这些分子的水平通常在接种疫苗后迅速上升,然后在几个月后迅速减少。这就是疫苗的工作原理。

但是细胞免疫反应的持续时间更长——正如加拿大多伦多大学的免疫学家Jennifer Gommerman解释的那样:“细胞免疫是保护你免受疾病侵害的东西。”记忆B细胞在再次接触病毒时可以迅速部署更多抗体,它们倾向于留在病毒周围,T细胞也一样,它可以攻击已经感染的细胞。当SARS-CoV-2通过身体的第一道防线时,两者都提供了额外的保护措施。

在一项仅有的同时考虑免疫系统三要素——抗体、B细胞和T细胞,在的长期研究中,研究人员发现接种疫苗能刺激持久的细胞免疫。记忆B细胞的数量持续增长了至少六个月,随着时间的推移,与病毒的战斗变得更好。T细胞数量保持相对稳定,在研究期间只略有下降。

费城宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的免疫学家John Whery领导了这项研究,他说:“所以,你具有这种储备。循环中的抗体可能会下降,但你的免疫系统能够再次发挥作用。”密苏里州圣路易斯华盛顿大学医学院的免疫学家Ali Ellebedy的研究有助于解释记忆B细胞反应的活力。他的研究小组从接种过疫苗的人的淋巴结中提取了样本,发现了小型的B细胞精育地点——也就是所谓的生发中心,随着时间的推移,这些生发中心正在大量生产更有效的免疫细胞。这些结构中的B细胞随机地改变它们的基因,从而产生一整套新的抗体。那些产生最佳抗体储备的细胞最终会在进化过程中胜出,增强免疫系统对抗德尔塔和其他令人担忧的SARS-CoV-2变种的能力。

Ellebedy和他的同事最初描述了这些生发中心在用基于RNA的注射疫苗免疫后持续15周的情况,这真的比任何人以前见过的用于其他疾病的更老的技术疫苗的持续时间都长。现在,研究人员有了未发表的数据,对生发中心进行了长达6个月的跟踪研究。他们会继续对此进行研究。

在大多数情况下,应该如此。但是,正如纽约洛克菲勒大学的病毒学家Hatziioannou说:“如果免受疾病各级依赖循环中和抗体,这些分子明显下降,然后,时间越长你应对新冠的免疫能力将越被削弱。”

来自诊断测试记录和医院数据库的真实数据表明,情况可能是这样的。例如,在以色列,今年年初接种疫苗的老年人在7月流感爆发期间患严重疾病的风险似乎是最近接种疫苗的类似人群的两倍。研究人员本周报告显示,与未接种疫苗的人相比,注射第三剂疫苗的老年人感染病毒的可能性更小,发展成严重疾病的可能性也更小。

以色列已经开始实施第三剂COVID-19疫苗规划,有关其有效性的数据也正在陆续出炉。

对以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所的计算生物学家Eran Segal来说,其影响是明确的。西格尔在新冠病毒问题上为以色列政府提供咨询。有令人信服的证据表明:第三剂量会显著提高保护作用。

但正如宾夕法尼亚大学生物统计学家Jeffrey Morris指出的那样,从这类观察性研究中得出的推论应该以批判的眼光来看待。正常生活的人不是临床试验的参与者。它们不是随机分配的,以解释行为和人口统计学差异。尽管统计模型可以帮助纠正其中一些变量,但不可能解释所有潜在的混杂因素。

Morris说,“底线是我们需要谨慎的构造一个模型,我们需要真正彻底的数据来解决所有这些问题。”

来自联合王国和卡塔尔的初步数据似乎证实了以色列的经验。英国公共卫生部的研究人员在本周发布了一份预印本,详细说明了疫苗对住院和死亡的有效性有适度但可观的下降。这发生在接种了辉瑞生物技术的mRNA疫苗和阿斯利康的病毒载体疫苗后的大约20周,尽管这种效果在老年人和那些有潜在健康问题的人身上最为明显。在老年人中,也有一些迹象表明,间隔最初两剂疫苗可促进更持久的保护性免疫。

与此同时,在卡塔尔,Laith Abu-Raddad和他的同事上个月描述了辉瑞生物技术公司的疫苗是如何在免疫后长达6个月的时间内持续提供对重大疾病的高保护。如预期的那样,针对轻度或无症状感染的疫苗效力逐渐下降。但当他在8月9日27日在网上发布预印版本时,位于多哈的卡塔尔威尔康奈尔医学院的传染病流行病学家Abu-Raddad并不确定是否需要加强注射。

他看到了免疫接种后7个月的数据。虽然这只是初步的结果,但疫苗避免住院和死亡的能力似乎下降了。数据现在正在迫使人们改变思维方式。”(美国的一项可比研究迄今只报告了对感染的保护减弱的数据,而不是严重疾病的数据)。

然而,在全球范围内,还没有迹象表明接种疫苗的人群中严重疾病的发病率正在显著上升。华盛顿西雅图弗雷德·哈钦森癌症研究中心的传染病专家Julie McElrath说:“疫苗实际上是用来预防疾病的,这种情况仍然存在。”

降低感染率应有助于打破病毒传播循环,最终将减少严重COVID-19病例和死亡。根据位于克洛斯特纽堡的奥地利科学技术研究所的进化遗传学家Fyodor Kondrashov的说法,它也应该有助于阻止疫苗耐药性变异的出现。“从流行病学的角度来看是好的,从进化的角度来看也是好的。”正如Kondrashov的建模工作所显示的,当传播得不到控制时,耐药病毒最有可能出现。让更多的人接种疫苗是保持低传播率的最有效的单一干预措施,但疫苗有效性的任何提高也会有所帮助。

宾夕法尼亚州立大学帕克分校研究传染病进化的Andrew Read说,到目前为止,还没有人类疫苗像许多抗感染药物那样完全被耐药性破坏。“这损害了它们的利益”,但通过调整疫苗设计,这些利益是可以解决的。

这并不是说COVID-19疫苗不会发生这种情况。Read说:“我们进入了一个新的领域,德尔塔变异病毒出乎世界的意料。病毒的演变、我们具备的免疫反应,能够全人类带来更多的惊奇。”

但是任何关于助推器需求的讨论都不能在真空中进行。除了考虑免疫者的免疫动力学之外,还需要考虑疫苗的公平性和可得性问题。只要接种疫苗的人不去医院和停尸房,那么对于英国牛津大学的进化流行病学家Katrina Lythgoe来说,关于疫苗耐药性的理论争论是次要的。“在我看来,除了那些特别脆弱的人之外,应该努力让全球的人接种疫苗。

参考资料:

https://doi.org/10.1038/d41586-021-02532-4

https://doi.org/10.1038/d41586-021-02532-4

注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。

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