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COVID-19 大流行后全国血清监测终止,人群免疫水平认知不足。研究人员从苏格兰最大卫生委员会生物样本库随机抽样,检测抗 SARS-CoV-2 抗体。发现中和抗体滴度随疫苗剂量增加而升高,新变体免疫逃逸显著,为疫苗策略提供数据支持。
新冠疫情的硝烟虽已逐渐散去,全球公共卫生的重心从紧急应对转向了长期管理。然而,随着全国性血清监测的停止,人们对人群中 SARS-CoV-2 免疫水平的了解变得模糊不清。病毒持续变异,新毒株如 KP.3.1.1、XEC 等不断涌现,它们是否具备更强的免疫逃逸能力?不同年龄、不同疫苗接种史的人群,体内的抗体水平究竟如何?这些问题像迷雾一样笼罩着科研人员和公共卫生决策者,直接影响着后续疫苗策略的制定。
为了拨开这层迷雾,英国 NHS Greater Glasgow and Clyde 的研究人员开展了一项关键研究。他们从生物样本库中选取了 997 份血清样本,覆盖 19 至 98 岁人群,包含不同性别、初级和二级医疗来源,以及从未接种到接种≥8 剂疫苗的多样背景。通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测抗 SARS-CoV-2 受体结合域(RBD)特异性抗体(包括总 IgG 和 IgG4),并利用基于 HIV 假病毒的中和试验(PVNA)量化针对 B.1、XBB.1.5、KP.3.1.1、LB.1、XEC 等变体的中和抗体滴度。该研究成果发表在《eBioMedicine》,为后疫情时代的免疫监测和疫苗研发提供了重要线索。
研究采用的主要技术方法包括:从 NHS Greater Glasgow and Clyde 生物样本库获取随机血清样本,关联年龄、性别、疫苗接种史等元数据;运用 ELISA 检测总 IgG 和 IgG4 抗体水平;通过 PVNA 测定针对不同病毒变体的中和抗体滴度;采用统计分析(如 Spearman 相关性分析、广义加性模型 GAM)探究年龄、接种剂量、末次接种时间与抗体反应的关系。
研究结果
样本特征与疫苗接种模式
997 份样本来自 959 名患者,81.5% 接种过≥1 剂疫苗,69.4% 接种≥3 剂,18.5% 未接种。接种剂量随年龄增长而增加,未接种者平均年龄约 40 岁,接种 7-8 剂者平均年龄 77-78 岁,反映出疫苗接种策略向老年人群的倾斜。
抗体反应的剂量与年龄依赖性
总 IgG 水平在接种≥3 剂者中趋于稳定,而 IgG4 水平随 mRNA 疫苗接种次数增加显著上升。接种 mRNA 疫苗的初始疗程者,其 IgG4 水平显著高于腺病毒载体疫苗组。中和抗体滴度在疫苗抗原 B.1 和 XBB.1.5 中表现出剂量依赖性升高,8 剂组的几何平均滴度分别达 5610 和 4577,但对 KP.3.1.1、XEC 等新变体的中和能力显著降低,8 剂组对 XEC 的滴度仅为 90.9,显示出强烈的免疫逃逸现象。
免疫逃逸与变体差异
与疫苗株相比,所有组别对 KP.3.1.1、LB.1 和 XEC 的中和滴度均显著降低。其中,XEC 作为 2024 年 6 月新出现的变体,在样本中展现出最强的免疫逃逸能力,即使接种 7 剂者对其滴度也仅为 105。统计分析表明,抗体水平与末次接种时间呈负相关,近期接种者抗体滴度更高,而老年高剂量组因近期加强接种,中和能力相对更强。
研究结论与讨论
该研究证实,利用大型卫生机构的生物样本库进行随机抽样,可有效评估人群免疫水平,为疫苗效力和抗原选择提供数据支撑。研究发现,尽管多次接种 mRNA 疫苗可提升 IgG4 水平并增强对疫苗株的中和能力,但面对持续进化的病毒变体(如 KP.3.1.1、XEC),人群普遍存在中和能力不足,仅 19% 的高剂量接种者可能具备一定交叉保护。这提示需持续为高危人群(如老年人、免疫缺陷者)提供基于最新变体的加强疫苗,以应对免疫逃逸挑战。
此外,研究还揭示了 mRNA 疫苗诱导的 IgG4 类别转换现象,其长期免疫效应(如 Fc 功能的影响)仍需进一步探讨。随着 SARS-CoV-2 向地方性流行演变,建立基于生物样本库的定期抽样监测机制,将成为动态追踪免疫 landscape、优化疫苗策略的关键手段。该研究为后疫情时代的传染病长期管理提供了低成本、高效益的监测范式,对全球公共卫生决策具有重要参考价值。