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奧密克戎:免疫逃逸和免疫印記和重覆感染有什麼關係?

新冠病毒繼續變異,變異株生出亞型,奧米克戎的亞型從BA.1開始,現在是 BA.4 / BA.5 在很多地區成為主導毒株,現有疫苗對奧密克戎變異株的「子孫輩」效力如何,也引起更多關注。

2022年6月分別發表的兩份研究報告為這個問題的答案提供了一些線索。

中國一個研究團隊在《自然》(Nature)雜誌發表的報告,以及英國一個研究團隊在《科學》(Science)雜誌上發表的報告,從不同側面求證重覆感染新冠的原因。

「廣譜免疫」

中國一個研究團隊6月17日發表在《自然》雜誌上的一篇研究論文稱,目前針對奧密克戎早期變異株研發的疫苗,已被新出現的亞型逃逸,因此可能無法對新興的奧密克戎亞型變異株產生免疫保護。

這項研究由北京大學北京未來基因診斷高精尖創新中心昌平實驗室謝曉亮教授團隊牽頭,清華、南開、社科院、首都醫學院等機構參與。

研究發現,已經接種過疫苗的人被奧密克戎早期毒株BA.1突破感染後,產生了可以中和BA.1病毒以及原始新冠病毒的抗體,而之後出現的亞型,包括BA.2.12.1、BA.4和BA.5,都具有逃逸這些抗體的突變。

研究發現,這些亞型變異株對從接種了三劑疫苗和接種後感染奧密克戎 BA.1 的患者血漿中的中和抗體具有更強的逃逸能力。

中和抗體可以使病毒失去活性,有助於提供「廣譜免疫」保護。

病毒

圖像來源,GETTY IMAGES

這個團隊解釋說,奧米克戎亞型變異株可以突破奧米克戎病毒本身引發的體液免疫(抗體免疫)保護,而這種突破感染產生的記憶性免疫則主要針對原始毒株。

用早期奧密克戎變異株製作的疫苗對新出現的亞型株中和效果受到限制。

對此,北大研究團隊認為,此類疫苗可能無法針對新的奧密克戎亞型變異株起到「廣譜」免疫保護效果。

研究報告寫道:「與奧密克戎首次出現時不同,現在的奧密克戎亞型變異株可以針對奧密克戎本身誘導的體液免疫(進行突破感染),例如在疫苗接種後的奧密克戎感染。」

奧密克戎的突破感染誘導的記憶性免疫主要是針對原始新冠毒株的,而「這反過來縮小了引發的抗體的多樣性,並可能進一步促進未來變異株的出現。」

A health care worker prepares a booster dose of the Pfizer-BioNTech coronavirus disease (COVID-19) vaccine in Montevideo, Uruguay August 16, 2021.

已接種疫苗的人容易感染、傳播目前全球最主要變異毒株德爾塔  圖像來源,REUTERS

「免疫印記」

倫敦帝國理工學院研究團隊6月14日在《科學》雜誌上發表論文,稱奧密克戎感染並不必然會增強對新出現的病毒變異株和亞型株的自然免疫力。感染引發的免疫增強效果更取決於個人感染史。

研究表明,個體的疫苗接種和感染史可能對其對變異體(包括對 Omicron)的免疫反應產生巨大影響。

這是因為”免疫印記”的作用;最初感染時留下的「印記」對當時入侵的病毒產生的記憶和免疫力,與奧密克戎及其亞型株無關。

這與一個普遍的假設相悖。人們通常認為通過感染病毒可以獲得自然免疫增強,使人能夠更好地識別遇到的變體並抵禦未來的感染,而最新分析發現,即使接種了三劑疫苗的人,還是會重覆感染,包括再次感染奧密克戎變異株及其各種亞型株。

研究團隊發現,在那些接種了三劑疫苗且之前沒有感染過新冠的人中,感染奧密克戎後,人體對先前多種變異株(Alpha、Beta、Gamma、Delta 和原始病毒株)的免疫有所增強,但對奧密克戎本身的免疫增強作用較小。

在疫情最初感染後痊癒的人後來又被奧密克戎變異株感染,第一次感染沒有起到免疫增強作用。

感染新冠病毒患者的肺部
感染新冠病毒患者的肺部

這是因為,研究發現,T 細胞並不能彌補奧密克戎抗體識別能力差的缺陷,即使在感染了這個變異株的患者體內,T 細胞對變異株的刺突抗原的識別仍較差,無法提供有效保護。

因此,報告的主要作者,帝國理工學院傳染病系教授羅絲瑪麗·博伊頓( Rosemary Boyton )解釋說,曾經感染過奧密克戎並不等於對它具有更強的免疫力,不會再次感染。

她說:「令人擔憂的是,奧密克戎可能會進一步變異成更具致病性的毒株,或者變得能夠更好地克服疫苗保護。在這種情況下,感染了 Omicron 的人將很難抵抗未來的感染,這取決於他們的免疫印記。」

報告作者之一,倫敦瑪麗女王大學的約瑟夫·吉本斯(Joseph Gibbons)博士解釋說:「一個人的感染史與他們對疫苗的反應之間的聯繫現在很清楚了。先前感染不同變異株會影響免疫反應的效力和持久性。」

然而,他們強調,可以肯定的是,疫苗接種可以持續提供針對重症和死亡的保護,但感染和再感染對包括「長新冠」在內的長期健康的影響尚不清楚。

新冠病毒

新冠疫苗的效力大約在接種半年後會逐漸減弱,但保護程度仍舊很高  圖像來源,GETTY IMAGES

免疫力如何產生?

免疫系統是人體抵抗感染的防禦系統,由兩部分組成:先天免疫反應和適應性免疫反應。先天免疫反應不會學習,不針對任何特定病毒,因此不會對新冠病毒產生免疫力。

適應性免疫反應更具有針對性,會產生靶向抗體的細胞,這些抗體可以粘附在病毒上並予以阻擊,還有能夠識別病毒並定向攻擊受感染細胞的 T 細胞,即細胞反應。

研究顯示,針對新冠病毒產生抗體大約需要 10 天,而病情最嚴重的患者會產生最強的免疫反應。

初步研究顯示,接種新冠疫苗後 T 細胞和免疫記憶這兩方面沒有衰退減弱現象,但最新研究顯示這個特點對「廣譜」免疫保護的利弊需要深入探索。

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圖像來源,REUTERS

為什麼中和抗體更重要?

COVID-19 冠狀病毒的核糖核酸 (RNA)的保護層表面有刺突蛋白,可以附著在某些人體細胞上。病毒 RNA進入細胞後即開始複製並啟動蛋白質的產生,導致病毒感染更多的細胞並擴散到全身,尤其是肺部。

免疫系統對病毒的不同部分做出反應,但重點是刺突蛋白,會把它識別為外來物質,自動開始產生抗體作為回應。

哈佛醫學院網站解釋,中和抗體是人體免疫系統產生的攻擊冠狀病毒刺突蛋白的抗體,它們使病毒更難附著並進入人體細胞。中和抗體可以提供比結合抗體更持久的保護,防止再度感染。

中和抗體的人造版本,叫單克隆抗體,在美國等一些國家獲准用於新冠臨牀治療。

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