與病毒一起進化:更新COVID-19疫苗的反應會受到先前接種疫苗的影響
新的研究表明,與流感疫苗不同,對更新疫苗的反應會受到先前接種疫苗的影響,但也會產生廣泛的中和抗體。先前的COVID-19 免疫接種可透過培養廣譜中和抗體來提高後續疫苗的療效,這表明每年的更新有助於對抗新出現的變種和相關病毒。
COVID-19大流行已經結束,但病毒仍在繼續流行,每週都有數千人住院治療,並經常產生新的變種。由於該病毒具有極強的變異和免疫逃脫能力,世界衛生組織(WHO)建議每年更新COVID-19 疫苗。
但一些科學家擔心,首批COVID-19 疫苗的巨大成功可能會對更新版本產生不利影響,從而削弱年度疫苗接種計畫的效用。類似的問題也困擾著每年的流感疫苗接種活動;一年的流感疫苗接種所產生的免疫力可能會幹擾隨後幾年的免疫反應,從而降低疫苗的效力。
聖路易斯華盛頓大學醫學院研究人員的一項新研究有助於解決這個問題。與對流感病毒的免疫不同,先前對導致COVID-19 的SARS-CoV-2 病毒的免疫不會抑制後來的疫苗反應。研究人員報告說,它反而會促進廣泛抑制性抗體的發展。
重複接種疫苗的好處
這項在線發表於《自然》(Nature)上的研究表明,反覆接種COVID-19 疫苗的人–最初接種的是針對原始變種的疫苗,之後接種的是針對變種的強化疫苗和更新疫苗–產生的抗體能夠中和多種SARS-CoV-2 變種,甚至是一些遠端冠狀病毒。研究結果表明,定期重新接種COVID-19 疫苗非但不會阻礙人體識別和應對新變種的能力,反而會使人們逐漸積累起廣泛的中和抗體,從而保護他們免受新出現的SARS-CoV-2變種和其他一些冠狀病毒的感染,甚至是那些尚未出現的感染人類的病毒。
資深作者、赫伯特-S-加瑟醫學教授、醫學博士邁克爾-S-戴蒙德(Michael S. Diamond)說:”一個人接種的第一種疫苗會誘發強烈的初級免疫反應,這種反應會影響對後續感染和疫苗接種的反應,這種效應被稱為’印記’。的,因為它與具有顯著廣泛活性的交叉反應中和抗體的發展相結合。
醫護人員於2020 年12 月接種了第一劑COVID-19 疫苗。聖路易斯華盛頓大學醫學院研究人員的一項研究發現,重複接種更新版的COVID-19 疫苗可促進抗體的發展,從而中和導致COVID-19 以及相關冠狀病毒的多種病毒變體。資料來源:馬特-米勒/華盛頓大學
印記是免疫記憶發揮作用的自然結果。第一次接種會引發記憶免疫細胞的發展。當人們接種第二次與第一次非常相似的疫苗時,第一次疫苗激發的記憶細胞就會被重新活化。這些記憶細胞主導並形成對後續疫苗的免疫反應。
就流感疫苗而言,印記會產生負面影響。產生抗體的記憶細胞會排擠產生抗體的新細胞,人們針對新疫苗中的菌株所產生的中和抗體相對較少。但在其他情況下,”印記”可能是正面的,因為它能促進交叉反應抗體的產生,從而中和最初疫苗和後續疫苗中的病毒株。
關於印記及其影響的研究
為了了解印記如何影響對重複接種COVID-19疫苗的免疫反應,戴蒙德和包括第一作者、研究生梁潔玉在內的同事們研究了小鼠或接種過一系列COVID-19疫苗和增強劑的人的抗體,這些疫苗和增強劑首先針對的是原始變體,然後是奧米克變體。一些人類參與者也自然感染了導致COVID-19的病毒。
第一個問題是印記效應的強度。研究人員測量了參與者體內有多少中和抗體是針對原始變異、奧米克隆變異或兩者的。他們發現,只有極少數人產生了針對奧米克龍的特異性抗體,這種模式顯示最初的疫苗接種產生了強烈的印記效應。但他們也發現,原始變異的抗體也很少。絕大多數中和抗體與這兩種抗體都有交叉反應。
下一個問題是交叉反應效應的範圍有多大。根據定義,交叉反應抗體可辨識兩種或兩種以上變異體的共同特徵。有些特徵只有相似的變種才共享,有些特徵則是所有SARS-CoV-2 變種甚至所有冠狀病毒共享。為了評估中和抗體的廣泛性,研究人員用一組冠狀病毒對抗體進行了測試,其中包括來自兩個omicron支系的SARS-CoV-2病毒、一種來自穿山甲的冠狀病毒、導致2002-03年SARS流行的SARS-1病毒以及中東呼吸症候群(MERS)病毒。這些抗體能中和MERS 病毒以外的所有病毒,因為MERS 病毒與其他病毒來自不同的冠狀病毒家族分支。
進一步的實驗表明,這種顯著的廣泛性是由於原始疫苗和變異疫苗的結合。只接種針對SARS-CoV-2 原始變異疫苗的人產生了一些交叉反應抗體,這些抗體能中和穿山甲冠狀病毒和SARS-1 病毒,但水平較低。不過,在接種奧米克疫苗後,針對兩種冠狀病毒的交叉反應性中和抗體增加。
綜上所述,這些研究結果表明,定期重新接種針對變種的最新COVID-19 疫苗不僅可以讓人們抵禦疫苗中的SARS-CoV-2 變異株,還可以抵禦其他SARS-CoV-2 變異株和相關冠狀病毒,可能包括尚未出現的變種。
分子微生物學教授、病理學與免疫學教授戴蒙德說:”在COVID-19 大流行之初,世界人口的免疫系統還很幼稚,這也是病毒傳播如此之快、造成如此之大破壞的部分原因。我們並不確定每年接種更新的COVID-19 疫苗是否能保護人們免受新出現的冠狀病毒的感染,但這是有可能的。長期追蹤它們的水平才能確定–它們可能會在相關冠狀病毒引起的大流行中提供一定甚至是實質性的保護。
編譯來源:ScitechDaily