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B.1.351疫苗:可能是对抗新冠病毒各种变异株的希望

发布时间:2021-03-22 10:32:00.0       

 

子科生物报道:

Moore是最早证明南非发现的一种冠状病毒变种B.1.351可以躲避免疫系统的科学家之一。当这位病毒学家检查到被这种变异病毒感染的人的免疫反应后,她预期将会出现更严峻的传播结果。但是,她的团队发现了一线希望:B.1.351感染引发的抗体可抵御新旧变异病毒。“这是一个惊喜,”位于约翰内斯堡的国家传染病研究所和Witwatersrand大学的Moore说。

南非的研究人员在2020年末鉴别了B.1.351毒株。B.1.351感染现在占了该国病例的大多数,并已蔓延到世界各地。这种变异引起了科学家们的注意,因为它与今年早些时候南非第一波疫情重创地区的疫情有关,而且它携带的变异降低了部分能中和SARS-CoV-2的抗体的效力。

由Moore和Alex Sigal在非洲健康研究院(Africa Health Research Institute)领导的研究,在一月份引发了对B.1.351的初步担忧。研究表明,该变种能逃过多数感染第一波病毒的人所产生的病毒阻断抗体。几周后,临床试验结果显示,该变体能降低由Novavax和强生公司开发的疫苗效力,而且可能会让阿斯利康疫苗所赋予的大部分保护作用消失。

B.1.351感染是否能引发强烈的免疫反应,还是这种变异引起免疫系统的反应可能比其他毒株更小?为了找到答案,Moore的团队分析了89名因B.1.351感染住院的人的抗体。研究人员使用一种“假病毒”(一种由基因工程修饰过的,能利用SARS-CoV-2刺突蛋白感染细胞的HIV)来测试抗体阻止感染的能力。

令人欣慰的是,从B.1.351感染中康复的人所产生的抗体量与感染早期流行变异株的人一样多。这些抗体很好地阻断了带有B.1.351突变的假病毒。令Moore惊讶的是,这些抗体还阻断了其他毒株,包括一些与B.1.351基因相似的毒株,以及一种在巴西发现的名为P.1的免疫逃避变异株,该变异株与B.1.351有几个共同的突变。Sigal的研究小组上个月报告了类似的结果,Moore不知道为什么B.1.351感染会导致如此广泛的免疫反应,但她正在努力寻找答案。抗体有可能识别出病毒刺突蛋白的特征,这些特征在这些变异株之间没有区别。

这一结果推动了开发能够应对B.1.351等变异株的疫苗的初期尝试。上周,基于B.1.351变异基因序列的Moderna疫苗的更新版本首次被提供给试验参与者。包括辉瑞(Pfizer)和BioNtech在内的其他研发人员也计划试验基于B.1.351基因序列的疫苗。“我认为这些疫苗很有可能表现稍微好一点,”Moore说

不同的冠状病毒变异株可以引发不同的免疫反应,研究人员才刚刚开始绘制它们的完全多样性。英国免疫学家George Kassiotis领导的研究表明,感染英国快速传播的变异株(称为B.1.1.7)引发的抗体对B.1.351和更早的变异株的作用很差。

同样,目前还不清楚为什么B.1.1.7产生的免疫保护反应范围相对较窄。Kassiotis说,B.1.1.7可以由现有疫苗对付——现有疫苗是基于2019年底在中国武汉出现的病毒而研发的,但研究人员迫切需要确定基于B.1.351的疫苗是否也能对付B.1.1.7。如果没有,未来的疫苗可能需要同时免疫多种变异,就像季节性流感疫苗一样。

重新设计疫苗不一定是对付新出现的冠状病毒变异的唯一方法。研究人员正在研究其他可能使现有疫苗更具弹性的因素,例如模拟由感染引起的自然免疫有时如何提供广泛的保护。例如,Bieniasz的研究小组发现,一些从COVID-19中康复的人会产生抗体,随着时间的推移,变得更能阻断多种冠状病毒变体7

产生抗体的B细胞可以通过自然选择进化,使抗体更紧密地结合到目标—— 一个被称为成熟的过程。Bieniasz的研究小组从感染后康复的人群中分离出了几个月后的B细胞,并观察了随着B细胞谱系的逐渐成熟,单个抗体的效力如何发生变化。

在某些情况下,“成熟”抗体识别冠状病毒变体,包括B.1.351,相比之下早期“未成熟”的抗体则无法识别。一种成熟抗体甚至可以中和远亲冠状病毒。Bieniasz说:“抗体反应越成熟,就是说经历了选择过程,它就越能应对诸如变异之类的事情。”。现在还不清楚如何使疫苗诱发产生这类成熟抗体。当被抗体识别的病毒分子——也就是抗原——一直存在体内时,会发生这种成熟过程。Bieniasz说:“驱动这个过程的方法是让抗原尽可能持久存在体内。”用佐剂(能提高效力的外来分子)配制疫苗可能是实现这一目标的一种方法。

一些已经应用于数百万人的疫苗可能已经触发了对广泛变异株的免疫反应。在另一份3月份的预印本中,华盛顿州西雅图市一项长期进行的COVID-19研究报告说,在接受一剂mRNA疫苗后,先前感染SARS-CoV-2的参与者产生了大量抗体,这些抗体可以中和B.1.351,以及早期流传的变体。这些人产生的抗体水平也比那些接种两剂疫苗的人高出很多。

西雅图弗雷德哈钦森癌症研究中心(FHCRC)的免疫学家Leonidas Stamatatos共同领导了这项研究,他假设单一剂量的疫苗提高了原有抗体的水平,使之能够识别不同的变异株。目前尚不清楚如何在未患COVID-19的人身上模拟这种反应。共同领导这项研究的FHCC免疫学家安迪·麦奎尔(Andy McGuire)说,一种可能性是,感染和接种疫苗之间的延迟数月,这种效果可以通过再接种一剂疫苗来复制,即在前两剂疫苗接种6个月或一年后再接种。最新的数据使许多研究人员谨慎乐观地认为,疫苗将能够抵御多种变异。“我认为这是一个非常好的消息,因为这是一条通往更好疫苗的道路,”病毒学家Morgane Rolland说。病毒反复出现相同的免疫逃避突变类型,这一事实可能意味着它的S蛋白改变的能力有限。Moore并不那么肯定。如果有足够的时间,“我对病毒逃避免疫反应的能力有无限的信心,”她说。“我们必须将全球感染人数降低到病毒没有那么多机会逃脱的程度。”

 

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