Nature:即使是mRNA疫苗,也不应跳过第二剂

【字体: 时间:2021年07月21日 来源:生物通

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  斯坦福大学医学院领导的一项新研究表明,第二剂 COVID-19 疫苗可以对部分免疫系统产生强大的促进作用,从而提供广泛的抗病毒保护。这项结果强烈支持不应跳过第二剂疫苗的观点。

  

斯坦福大学医学院领导的一项新研究表明,第二剂 COVID-19 疫苗可以对部分免疫系统产生强大的促进作用,从而提供广泛的抗病毒保护。这项结果强烈支持不应跳过第二剂疫苗的观点。

“尽管它们具有出色的效果,但人们对 RNA 疫苗的确切作用知之甚少,”斯坦福大学的免疫学教授 Bali Pulendran 博士谈道。“因此,我们深入探索了 RNA 疫苗引起的免疫反应。”

这项成果于近日发表在《Nature》杂志上,旨在确切了解辉瑞公司销售的 Pfizer-BioNTech mRNA 疫苗对免疫反应的各个组成部分的影响。

研究人员从接种过疫苗的个体身上采集了血液样本。他们计算了抗体的数量,测定了免疫信号蛋白的水平,并对 242,479 个免疫细胞基因组中每个基因的表达进行了鉴定。

未知的领域

“最近全世界的注意力都集中在 COVID-19 疫苗上,特别是新的 RNA 疫苗,” Pulendran 教授说。“这是第一次向人类接种 RNA 疫苗,我们不知道它们是如何做到的:针对 COVID-19 提供 95% 的保护。”

从传统意义上说,疫苗获批的主要免疫学基础是它们诱导中和抗体的能力:这种由 B 细胞产生的蛋白质能够将自己粘附在病毒上并阻止它感染细胞。

“抗体很容易测定,”Pulendran 说。 “但免疫系统比这复杂得多。单凭抗体并不能完全反映其复杂性和潜在的保护范围。”

Pulendran 及其同事评估了受疫苗影响的各类免疫细胞的情况:它们的数量、激活水平、表达的基因,以及它们在接种时产生和分泌的蛋白质和代谢物。

他们关注的另一个重点是 T 细胞:这些免疫细胞不像抗体那样附着在病毒颗粒上,而是搜索身体组织中带有病毒感染迹象的细胞,并在找到后将这些细胞摧毁。

此外,先天免疫系统也被认为是非常重要的。Pulendran 认为,这是身体的第六感,它的组成细胞最早意识到病原体存在。虽然它们不擅长区分不同的病原体,但它们会分泌“发令枪”信号蛋白,启动适应性免疫系统,让B细胞和T细胞去攻击特定的病毒或细菌。

新型的疫苗

经典的疫苗由活的或死的病原体、单个蛋白质或碳水化合物组成,它们训练免疫系统去瞄准特定的微生物并将其消灭。相反,辉瑞和 Moderna 生产的疫苗则包含了新冠病毒(SARS-CoV-2)刺突蛋白的遗传片段,刺突蛋白在病毒识别和入侵人体细胞的过程中起到关键作用。

2020年12月,斯坦福医学院开始为人们接种辉瑞疫苗。于是,Pulendran 希望生成一份对辉瑞疫苗的免疫反应的完整报告。

研究团队选择了 56 名健康志愿者,并在第一次和第二次注射前后的多个时间点采集血液样本。研究人员发现,正如预期的那样,第一针会增加 SARS-CoV-2 特异性抗体水平,而第二针的作用不仅仅限于此。

“第二针的益处远远超过第一针,”Pulendran说。 “它刺激了抗体水平的增加,这种极好的 T 细胞反应在第一次注射后就消失了。同时,它还刺激先天免疫反应的显著增强。”

出乎意料的是,mRNA 疫苗——尤其是第二剂——大规模动员了一组新发现的细胞,而这些细胞通常是稀缺和静止的。

研究人员发现,表达高水平抗病毒基因的单核细胞几乎不会对 COVID-19 感染做出反应,不过辉瑞疫苗诱导了它们。

这组特殊的单核细胞在疫苗接种前仅占所有循环血细胞的 0.01%。但在第二次疫苗注射后,它们的数量增加了 100 倍,占血细胞的 1%。Pulendran 表示,它们似乎具有独特的能力,能够针对各种病毒感染提供广泛的保护。

“在加强免疫后仅一天,这些细胞的频率就有惊人增加,这令人惊讶,”Pulendran 谈道。“也许这些细胞不仅能够对抗 SARS-CoV-2,还能对抗其他病毒。”

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Arunachalam, P.S., Scott, M.K.D., Hagan, T. et al. Systems vaccinology of the BNT162b2 mRNA vaccine in humans. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03791-x


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