【Nature】SARS康复者完成新冠病毒疫苗接种后,可产生超强免疫
导读 | 最近,一项新的研究表明,曾得过SARS的人在接种新冠疫苗后,似乎获得了一种“超级免疫力”——能抵御目前正在传播的所有新冠病毒变异毒株。 |
近二十年前感染导致严重急性呼吸综合征(SARS)的人在接种新冠疫苗后会产生强大的抗体反应。他们的免疫系统可以抵御多种SARS-CoV-2变种,以及蝙蝠和穿山甲中发现的相关冠状病毒,达到交叉保护作用。
发表在《The New England Journal of medicine》上的一项小型研究的新加坡团队表示,研究结果为疫苗的开发提供了希望,可以预防所有新的SARS-CoV-2变种,以及其它可能导致未来大流行的冠状病毒。近期,有研究人员在Nature上发表了一篇题为“Decades-old SARS virus infection triggers potent response to COVID vaccines”的文章。
北卡罗来纳大学教堂山分校的病毒免疫学家David Martinez说,这项研究是一个“证明人类泛冠状病毒疫苗是可能的”的概念。这是一项非常独特的、酷的研究,但需要注意的是,它没有包括许多患者。
新冠病毒与严重急性呼吸综合征(SARS)病毒结构相近,同属于乙型冠状病毒属下的Sarbecovirus亚属。包括引起SARS的病毒(称为SARS-CoV),以及密切相关的蝙蝠和穿山甲冠状病毒。Sarbecovirus利用已知的刺突蛋白与宿主细胞膜上的ACE2受体结合并进入宿主细胞。它们可以从动物传染到人身上,就像它们在当前的大流行和2002-2004年SARS爆发中所做的那样,SARS已蔓延到29个国家。Martinez说:“在过去二十年中,这种情况已经发生了两次,这是一个强有力的理由——即这是一组我们确实需要关注的病毒。”
去年,领导这项最新研究的新加坡杜克国立大学医学院的病毒学家王林发(音译),寻找了SARS幸存者,看看他们能否提供关于如何开发新冠病毒的疫苗和药物的线索。他在他们的血液中检测到了中和抗体,阻止了原始SARS病毒进入细胞,但没有影响SARS-CoV-2,这让他感到惊讶,因为病毒之间有着密切的联系。
这项由新加坡杜克国立大学医学院和新加坡国家传染病中心开展的研究,分别对10名未接种的SARS康复者、10名未接种的新冠病毒康复者、10名已完成辉瑞疫苗接种的健康参与者、10名完成疫苗接种的新冠病毒康复病患、8名完成新冠病毒疫苗接种的SARS康复病患的血清样本进行研究。
研究发现,只有完成新冠病毒疫苗接种的SARS康复病患的血清中,具有可同时有效中和SARS病毒、新冠病毒以及其他类似新冠病毒的抗体。其他组别的实验者则只会对SARS与类似病毒,或新冠病毒与类似病毒具有极高的中和抗体,对另一类病毒的中和抗体水平则相对较低。
王林发说,研究人员推测这同中和抗体的交叉保护作用有关。人体在感染病毒或是接种疫苗时,抗体会中和免疫显性的表位,感染SARS并接种新冠病毒疫苗后产生的抗体能中和其他表位,对同类型病毒产生效果。这项发现提供研制第三代综合新冠病毒疫苗的科学基础,这些疫苗不仅能对抗新冠病毒和不同变种毒株,也能针对未来其他变种毒株或是名为Sarbecovirus的亚属冠状病毒提供保护,也能生产能用以治疗的抗体药物。
八名接种过疫苗的研究参与者在大约20年前从SARS中康复,即使只接种了一剂疫苗,也产生了非常高水平的对抗这两种病毒的中和抗体。他们还产生了针对当前大流行中令人担忧的三种SARS-CoV-2变种——α、β和Delta,以及5种来自蝙蝠和穿山甲、同样属于Sarbecovirus亚属的冠状病毒的广泛中和抗体。甚至那些感染了新冠病毒的人采集的血液样本中,也没有观察到这种强有力和广泛的抗体反应。
研究人员认为,之所以能产生如此广泛的保护作用,是因为新冠疫苗能唤醒免疫系统对SARS病毒区域的“记忆”,这些区域也存在于SARS-CoV-2中,也可能存在于许多其它Sarbecoviruses中。
位于波士顿的MGH、麻省理工学院和哈佛大学拉贡研究所的免疫学家Daniel Lingwood说,蝙蝠身上发现的冠状病毒有可能导致未来的大流行,因此产生了广泛的中和抗体来抵御其中一些病毒的事实“令人鼓舞”。但研究人员表示,目前尚不清楚这种保护能持续多久。
加利福尼亚斯坦福大学的结构生物学家Christopher Barnes补充说,一种广泛有效的抗Sarbecoviruses的疫苗可以在靠近宿主动物的高风险地区向普通人群接种,从而限制这些病毒在人群中的潜在传播。
北卡罗莱纳达勒姆杜克大学医学院的免疫学家Barton Haynes说,这项研究提出了一个问题:如果接种新冠疫苗的人接种了针对原始SARS病毒的加强疫苗,是否会产生类似的反应。这可能会保护他们免受SARS-CoV-2和其它Sarbecoviruses新变种的侵袭。王林发表示,在老鼠身上的初步研究表明这是可能的。
但是,最新的研究并没有确切地确定病毒的哪些部分会诱发广泛的免疫反应,这是开发疫苗所需要的。Martinez说:“这是‘最大的问题’。如果病毒的某一区域不仅存在于Sarbecoviruses中,而且存在于整个冠状病毒群中,那么就有可能研制出针对所有冠状病毒的疫苗。”
几个研究小组已经确定了防止SARS-CoV-2和其他Sarbecoviruses 在细胞内传播的特异性抗体。其他人已经在研制泛冠状病毒疫苗,并且已经合成了对猴子和老鼠有强烈保护作用的成分。
例如,Haynes 和他的同事已经开发出一种蛋白质纳米颗粒,其中镶嵌着24个SARS-CoV-2刺突蛋白片段,称为受体结合域,是抗体的关键靶点。他们发现,在猴子体内,纳米颗粒诱导的SARS-CoV-2抗体水平比辉瑞疫苗高得多。它还诱导了针对原始SARS病毒、蝙蝠和穿山甲Sarbecoviruses的交叉反应抗体。
Martinez和他的同事使用一种由来自不同冠状病毒的刺突蛋白组合制成的疫苗,在小鼠体内诱导了这些广泛反应的抗体。但是Martinez说:“最新的研究表明,这种复杂的刺状嵌合体可能不是必需的,类似的保护性反应可以简单地由原始SARS病毒的刺突蛋白诱导。”
王林发说,他已经在研究针对多种Sarbecoviruses的潜在疫苗,现在他希望找到2002-2004年SARS爆发的更多幸存者,以进行更大规模的研究,包括测试他们对其它新冠病毒疫苗的反应。(转化医学网360zhyx.com)
参考资料:
https://www.nature.com/articles/d41586-021-02260-9
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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