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新冠疫苗接种PK自然感染:抗变异株能力更强!

已有 4077 次阅读 2021-7-3 06:33 |个人分类:生物制品|系统分类:科普集锦

新冠病毒疫苗诱导的抗体免疫优于自然感染引起的抗体免疫接种疫苗自然感染更有可能保护人们免受不同变异株(variants的感染这些发现进一步突出了接种疫苗对结束这场大流行的重要性

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通过接种疫苗预防疾病比任由病毒自然感染能带来更大的利益,因为它可以预防疾病和许多感染有关的长期影响;在大多数情况下,它也会导致更好的免疫力。在新冠病毒疫苗接种引起的免疫方面,我们逐渐清楚地发现,新冠病毒疫苗接种引起的免疫质量总体上优于COVID-19(新冠肺炎)自然感染

疫苗接种导致多克隆抗体的产生,多克隆抗体来源于许多不同类型的B细胞,可能针对抗原的许多不同表位(epitopes)。从血液样本中分离B细胞可以人工产生单克隆抗体,单克隆抗体来源于单一类型的B细胞并针对单一表位

最近在著名专业杂志《Cell》上发表一篇论文(见参考文献1),作者利用6名新冠病毒 mRNA疫苗接种者和30名COVID-19幸存者的血液样本,比较了疫苗诱导的抗体免疫与自然感染引起的抗体免疫的动态关系

两组试验对象之间的总抗体比较显示,疫苗接种者多克隆抗体水平一般高于COVID-19幸存者。然而,当作者测试疫苗接种者的抗体对新冠病毒的中和活性时,只有少数种类的抗体起中和作用,包括针对新冠病毒刺突蛋白上的受体结合域(RBD)的抗体。

为了观察疫苗接种者的任何中和抗体是否能够结合到RBD上,作者进行了竞争实验 competition experiments他们将抗体单独暴露在新冠病毒 RBD上,或者暴露在先已与其结合靶点人类ACE2受体混合的RBD上。该实验表明,ACE2浓度的增加导致抗体结合减少,表明抗体与ACE2受体竞争结合RBD,并通过抑制病毒与ACE2的结合来中和病毒。

浆母细胞plasmablast是一种B细胞,它可以从不成熟的B细胞分化为成熟的浆细胞,可以产生大量的特抗体。浆母细胞虽然是短命的,但它产生抗体,并且通常是高产从外周血分离。对接种个体的浆母细胞产生的单克隆抗体的分析表明,除了RBD外,大量的这些抗体还结合了新冠病毒刺突蛋白端结构域,表明这两个表位共同构成主要的抗体靶点。

原始抗原原罪Original antigenic sin是一种最初在流感病毒中发现的现象,免疫系统对遇到的第一个特定抗原版本(即生命中第一个被感染的病毒变异株)产生最强烈的反应。在COVID-19的背景下也进行了类似的观察,据称天然新冠病毒感染也显著增强了针对季节性β-冠状病毒OC43和HKU1的抗体。(新冠病毒属于β-冠状病毒

为了观察新冠病毒疫苗接种是否产生类似的效果,作者分析了疫苗接种前后从疫苗接受者中分离出来的抗体对α-冠状病毒229E和NL63以及β-冠状病毒OC43和HKU1的刺突蛋白的特异性。虽然疫苗接种没有增加对α-冠状病毒229E和NL63病毒的原有抗体的滴度,但它确实增加了对β-冠状病毒OC43和HKU1病毒的滴度,这与自然感染新冠病毒时发生的情况一致。这些结果表明,一些疫苗诱导的抗体应答可能由于对其他流人类β-冠状病毒已有免疫力而存在偏差。

该论文作者还确定了来自COVID-19幸存者疫苗接种者血清的血浆单克隆抗体和多克隆抗体是否可以结合不同新冠病毒变异株RBD。尽管完全丧失结合的情况很少见,但COVID-19幸存者的抗体与不同变异株结合的能力差异很大从疫苗接种者身上分离出来的抗体变异较小,且与变异株高度相关然而,对于大多数来自疫苗接种者的浆母细胞来源的单克隆抗体来说,在使用的结合试验中,无论变异株的变异有多大,对RBD的结合都未受影响。

这项研究提出了几个有趣的观点。首先新冠病毒疫苗能够增强已有的针对β-冠状病毒HKU1和OC43的抗体这支持了开发一种通用β-冠状病毒疫苗可能性,其中几种疫苗已经在开发中。第二,RBD和端结构域诱导刺突特异性抗体方面共同发挥主要作用说明应当使用包含整个刺突蛋白的疫苗,而不是仅使用RBD第三,尽管疫苗接种诱导的中和性抗体的种类如此之少令人惊讶,但非中和性抗体在预防疾病和感染方面如何发挥作用目前尚不清楚。考虑到疫苗接种明显对疾病和无症状感染具有保护作用,作者推测疫苗接种诱导的抗体具有中和作用保护作用。最后,与自然感染诱导的抗体相比,疫苗诱导的抗体在结合不同变异株RBD的能力上波动很小(如果有波动的话),这一事实表明,接种疫苗比自然感染更有可能保护人们免受不同变异株的感染。总的来说,这些发现进一步突出了接种疫苗对结束这场大流行的重要性。

参考文献:

1. Amanat et al., SARS-CoV-2 mRNA vaccination induces functionally diverse antibodies to NTD, RBD, and S2, Cell 184, 1–13 July 22, 2021,https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.06.005 



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