接种灭活疫苗后,新冠加强针可以选择mRNA疫苗吗?

2021-10-22 19:17:43 医学界

巩固我国“免疫长城”,使用不同类型疫苗进行序贯加强免疫,在提高免疫应答方面可能具有独特的优势。mRNA疫苗是序贯加强免疫策略中的优选疫苗。

随着新冠病毒Delta变异株在全球肆虐及突破性感染问题日益凸显,如何对我国现有的“免疫长城”进行巩固显得尤为重要。使用不同类型疫苗进行序贯加强免疫在提高免疫应答方面可能具有独特的优势。mRNA疫苗因在临床研究和上市后实践中均表现出优越的预防新冠感染的效果,使其成为新冠疫苗序贯加强免疫策略中的优选疫苗。现阶段,我国新冠疫苗接种以灭活疫苗为主,因此是否可能在完成灭活疫苗基础免疫后使用mRNA疫苗进行序贯加强以增强免疫反应,是一个备受关注的问题。

今年9月18日在Journal of Medical Virology杂志在线发表的一项土耳其真实世界研究1为这个问题提供了初步答案。这项研究显示,与使用第3剂灭活疫苗同源加强免疫相比,在完成2剂灭活疫苗后使用BNT162b2 mRNA疫苗进行序贯加强接种诱导的IgG抗体水平为前者的27倍1。

序贯免疫策略为何可以诱导更好的免疫应答?土耳其序贯加强免疫研究的详细数据如何?是否还有其他序贯免疫研究?序贯接种的安全性如何?本文将就这些问题作一介绍。

不同疫苗接种策略的概念

疫苗替代:由不同厂家生产的相同技术路径的疫苗在固定免疫程序上相互替代。例如常规免疫程序中使用两种不同品牌的灭活疫苗。

加强免疫:使用同一款疫苗,在常规免疫完成后加强接种。例如接种完成2剂灭活疫苗后,接种第3剂进行加强免疫。

序贯免疫:不同技术路径疫苗的间隔接种,包括基础免疫序贯和加强免疫序贯。例如完成2剂灭活疫苗接种后,接种1剂mRNA疫苗作为加强。

欧洲序贯免疫研究的启示:

异源疫苗协同互补,1+1>2

目前全球获批的不同类型疫苗各有特点,例如灭活疫苗和亚单位疫苗诱导的T细胞应答较弱,而腺病毒载体疫苗虽然可诱导T细胞应答,但中和抗体水平应答较低2。而mRNA疫苗既可以诱导强烈的体液免疫,又可以激活多表位T细胞免疫3。使用不同技术路径的疫苗序贯接种有望通过不同机制之间的互补,增加免疫反应的强度、广度和持久性,带来更全面和强效的保护。

为应对疫苗供应波动和特定不良反应引起的接种策略变化,欧洲在今年较早时开展的异源接种研究主要关注了1剂腺病毒载体疫苗后序贯1剂mRNA疫苗的方案。这些研究为序贯接种方式的潜在互补作用提供了较直观的证据。

例如英国随机对照临床试验Com-COV研究4显示,接种第1剂ChAdOx1-S(ChAd)或BNT162b2(BNT)疫苗后28天(图1上),两种疫苗均诱导了初始免疫,ChAd疫苗组细胞应答水平较高,mRNA疫苗组体液应答水平较高(红黄两组位置偏上;绿蓝两组位置偏右)。在接种第2剂后28天(图1下),ChAd/ChAd组细胞应答水平未进一步升高,ChAd/BNT序贯组(红色)细胞和体液免疫应答水平均明显升高,较其他组更有优势(红色组散点主要位于右上方)4。

SFC:斑点形成细胞。采用ELISPOT方法,可通过检测特定细胞因子(例如IFN-γ)分泌细胞(SFC)频率,评估T细胞应答水平。

图1(上、下) 不同腺病毒疫苗和mRNA疫苗接种方案下体液和细胞免疫应答的相关性4

由于存在潜在互补机制,与同源免疫相比,异源序贯接种方案可诱导更强的体液免疫和细胞免疫。其他在初始2剂时使用不同疫苗的研究5-7也得出了类似的结果。

真实世界研究:2剂灭活疫苗后使用mRNA疫苗序贯加强免疫可高效激活免疫应答

在完成2剂灭活疫苗初始免疫后一段时间再使用异源疫苗进行加强接种的方案更符合我国现状。从原理上而言,灭活疫苗诱导的免疫反应以体液免疫为主,而mRNA疫苗则能同时强效激活体液免疫和T细胞免疫3,4,8,因此有望在灭活疫苗的基础上提供高效的加强免疫效果

最近发表的土耳其研究1首次为上述理论上的优势提供了初步研究证据。

该研究纳入45名已完成2剂灭活疫苗接种的Yeditepe大学医院医护人员。

- 首先在第2剂接种后1个月时检测抗体水平(2IVV组)。

- 然后在第2剂灭活疫苗接种后6个月左右,分为2组接种不同路径的疫苗进行加强,并再次检测抗体水平。

18例接种灭活疫苗作为第3剂(3IVV组)

27例接种BNT162b2 mRNA疫苗作为第3剂(2IVV+BNT组)

此外另纳入23名未接种疫苗的医护人员作为对照组。

研究1结果显示,2IVV+BNT组受试者抗S蛋白受体结合域(RBD)IgG(IgG-S)水平明显升高(图2中示绿色圆点均位于右侧)。3IVV组抗N蛋白IgG(IgG-N)水平较高(图2)。

图2 不同灭活和mRNA疫苗接种方案下的体液免疫应答1

这一结果是符合预期的。可以预防感染的中和抗体主要是针对S-RBD的抗体9,10,也因此基于蛋白设计的疫苗(包括mRNA疫苗、重组蛋白亚单位疫苗、腺病毒载体)均主要诱导针对S-RBD抗体。而灭活疫苗使用的原料为经灭活处理的全病毒,因此可诱导抗N蛋白抗体。而抗N蛋白抗体本身是一种与中和作用无关、特异性相对较低的抗体9,10。

在具体数据方面,灭活疫苗加强后IgG-S水平中位值为947.3 au/mL,较第2剂接种后升高1.7倍;mRNA疫苗加强后IgG-S水平中位值为25538 au/mL,较第2剂接种后升高46.6倍。加强后两组之间IgG-S中位水平相差27倍1

既然我们观察到灭活-mRNA疫苗序贯接种可以强效诱导抗体应答,那么对细胞免疫的影响如何呢?这方面目前数据有限,一项小样本病例报告11显示,2例完成2剂灭活疫苗接种后7个月、血清S蛋白结合抗体和中和抗体水平已降至基线水平的受试者,在接种1剂LPP-Spike-mRNA疫苗后抗S特异性体液和T细胞应答水平均明显升高(图3)。

图3 灭活-mRNA序贯接种后的抗原(S-RBD)特异性T细胞应答11

虽然目前受试者数量有限,但上述来自真实世界的研究数据均提示灭活-mRNA序贯是一种富有前景的免疫策略。今后关于此类策略的进一步研究证据,包括中和抗体和人群保护力数据值得期待。

除mRNA疫苗以外,可同时诱导细胞免疫的腺病毒载体疫苗也是异源加强免疫的候选疫苗之一。最近一项江苏省疾病预防控制中心开展的随机对照临床研究12显示,完成2剂灭活疫苗接种的受试者在3~6个月后序贯接种1剂Ad-5腺病毒载体疫苗,诱导的中和抗体水平明显高于第3剂使用同种灭活疫苗加强免疫的受试者,为序贯免疫的优越性提供了进一步证据(图4)。

图4 不同灭活疫苗和腺病毒载体疫苗接种方案下抗SARS-CoV-2活病毒中和抗体水平12

序贯免疫的安全性如何?

总体而言,序贯免疫方案的耐受性良好。前述灭活-腺病毒载体疫苗研究中接受序贯免疫的受试者局部和全身不良反应发生率有升高的趋势12。Com-COV研究显示接受序贯免疫的受试者全身不良反应发生率略有升高,但以轻中度为主,导致解热镇痛药使用比例增高,并未导致住院13。也有研究显示接受腺病毒载体-mRNA疫苗序贯接种和接受2剂mRNA疫苗接种的受试者不良事件发生率无明显差异14。

总结与展望

现有研究数据显示,灭活疫苗+mRNA疫苗序贯加强与同源加强免疫相比,可诱导更高效的抗体免疫应答。这一效果可能不仅来源于mRNA疫苗本身的强效免疫应答作用,还有可能源于不同技术路线疫苗之间潜在的协同互补作用。我国目前接种的新冠疫苗以灭活疫苗为主,完成2剂基础免疫接种后疫苗的有效性随时间推移不断下降。灭活疫苗+mRNA疫苗序贯加强免疫策略研究数据的出炉,不仅为我国当前新冠疫苗免疫策略背景下更好地抗击疫情、争取尽快恢复常态带来了希望,也为一些现实问题提供了数据支持,尤其是对于在高输入风险地点工作的人员,或是由于工作、学习、交流需要,要到境外疫情高风险地区或国家的人群,异源序贯加强免疫可能是一种较好的选择。

目前还有更多研究正在进行中,例如香港大学正在开展的mRNA疫苗/灭活疫苗序贯研究等15。期待这些研究结果为未来免疫策略的调整和优化提供更多支持证据,帮助我们以更科学和合理的方法巩固“免疫长城”,早日回归常态。

参考文献

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12. Li J, Hou L, Guo X, et al. Heterologous prime-boost immunization with CoronaVac and Convidecia. September 06, 2021. (https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.09.03.21263062v1) preprint.

13. Shaw RH, Stuart A, Greenland M, et al. Heterologous prime-boost COVID-19 vaccination: initial reactogenicity data. Lancet 2021;397:2043-2046.

14. Schmidt T, Klemis V, Schub D, et al. Immunogenicity and reactogenicity of heterologous ChAdOx1 nCoV-19/mRNA vaccination. Nat Med 2021;27:1530-1535.

15. Li Ka Shing Faculty of Medicine, The University of Hong Kong. Combination of mRNA and Inactivated COVID-19 Vaccines, a Prospective Cohort Study. 2021 (https://www.med.hku.hk/en/covid-19/vaccine/study/combination).

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