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疫苗能终结新冠疫情吗?

目前,美国的两支mRNA疫苗已以95%的高有效性获批上市,中国的灭活疫苗也即将最后揭晓大规模三期临床试验的结果,前期数据显示其有效率达到85%。下一个问题来了,这些疫苗能保护我们多久?

只有时间能揭晓答案。但在那之前,对新冠病毒自然免疫的研究,已为我们提供了一些令人鼓舞的线索。

本文讲解了新冠病毒引起的自然免疫反应,并以此为出发点分析了不同疫苗的优劣,给出了mRNA疫苗研发的严谨设计,用图表展示了大量丰富的内容。

撰文 | 史隽

由新冠病毒 (SARS-CoV-2) 引起的新冠肺炎 (COVID-19) 大流行是一个世纪以来人类面临的最严峻挑战。很多专家普遍认为,在研发出一个安全有效的疫苗并成功实施全球疫苗接种计划以前,社会都无法回到疫情前的正常状态。

尽管新冠病毒引起的自然免疫应答机制还没有完全搞清楚,自然免疫应答和疫苗诱导的保护性免疫可能也不完全相同,然而,深入理解自然免疫机制,对研发出有效疫苗、确定接种策略来说,是至关重要的。

本文将先介绍我们已知的新冠病毒引起的自然免疫反应,随后分析当前研发或已被紧急批准的新冠疫苗的优势和潜在的不足。

新冠病毒的自然免疫反应

不同病毒引起免疫反应的强弱,从而保护宿主免受再感染的程度和持续时间都不同。某些病毒,一次感染可以提供终身免疫;另外一些病毒,例如季节性的普通冠状病毒,感染后引起的免疫保护很短暂。新冠病毒到底是哪种情况还不能确认。这个特性对疫情的传播模式、持续的时间、以及疫苗的有效时效具有根本的影响。

病毒引起的适应性免疫反应主要有两种:体液抗体反应 (humoral immunity,由B淋巴细胞合成病毒特异性的抗体) 和细胞介导反应 (cell-mediatedimmunity, 由T淋巴细胞杀死被感染的细胞)。

体液抗体反应

首先要指出的是,免疫反应有很大的个体差异。据估计,40%-75%的新冠病毒感染者可能是无症状或轻症,而这些无症状和轻症的患者产生的抗体水平似乎也比较低。

对于大多数感染者而言,出现症状后1-2周内,几乎可同时检测到针对新冠病毒的IgM和IgG抗体。

抗体的质量和数量通常与抗体的保护结果密切相关。在这些对病毒反应产生的IgM, IgA, IgG抗体中,有一部分高亲和力的抗体,可以通过识别特定的病毒抗原来引发中和反应,被称为中和抗体。在体外 (in vitro),中和抗体被定义为:能够阻断病毒进入、融合或逃离细胞的抗体。例如,能识别新冠病毒的S (刺突) 蛋白上的RBD区 (受体结合域) 的中和抗体,就可以阻断新冠病毒和人细胞上的ACE2受体结合,使得新冠病毒无法感染人细胞。

此外,中和抗体可以与其他免疫成分——例如补体、吞噬细胞和自然杀伤细胞等——相互作用。这些效应反应都可以帮助清除病毒和被感染的细胞。中和抗体浓度越高,一般保护作用越好。因此,早期预测疫苗好坏的指标之一,就是看它能诱发人体内产生多少中和抗体。

那么,血浆和/或血清中能对新冠病毒S蛋白受体结合域(RBD)产生反应的抗体浓度是多少呢?

研究人员采集、检测了症状出现后122天内的343位新冠感染者(北美患者,其中93%是住院的患者)的血液样本,并将其与疫情暴发前获取的1548名个体的血样进行比较[1]。该检测的特异性为100%,新冠抗体与其他广泛传播的普通冠状病毒 (HKU1、229 E,OC43,NL63) 没有交叉反应——也就是说,这一检测能准确区分出新冠抗体和其他抗体。

这个研究发现,对S蛋白的受体结合域有反应的抗体大都在症状出现后28天左右达到峰值,其中IgM和IgA抗体大约能持续最多两个半月,而IgG抗体在大多数患者体内可以持续存在90天以上,只有很少数的病人在研究的时间段内失去了IgG抗体(图1)。

北京市疾控中心副主任庞星火表示,新冠病毒发现的时间还不长,所以,现在准确地说这个疫苗能够保护多长时间为时过早,还难以下这个结论,但接种疫苗是防控传染病、包括新冠肺炎的重要措施。

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