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COVID-19 疫苗加强剂可能有助于预防未来的动物冠状病毒
剑桥研究人员发现,新冠肺炎加强抗体还能中和蝙蝠和穿山甲冠状病毒,而一个人第一次接触 SARS-CoV-2 会持久地影响后来的免疫反应。
来源:Scientific Inquirer剑桥研究人员表示,COVID-19 疫苗加强剂不仅可以预防 SARS-CoV-2(最近一次大流行背后的病毒),还可能有助于预防未来可能从动物传播到人类的一些冠状病毒。
在一项相关研究中,该团队表明,个体首次接触 SARS-CoV-2 会“锁定”其免疫反应,从而阻碍其对未来变异做出反应的能力,即使在接种疫苗后也是如此。
当一个人感染病毒时,免疫系统会产生抗体,如果病毒重新进入人体,这些抗体就会识别该病毒,并防止感染再次发生。疫苗接种也遵循同样的原理。
由剑桥大学剑桥治疗免疫学和传染病研究所 (CITIID) Gupta 和 Rihn 实验室的科学家领导的团队询问,目前针对 COVID-19 的疫苗是否也可以保护我们免受未来可能从动物“蔓延”到人类的冠状病毒的侵害。
在《npj Vaccines》杂志上发表的研究结果中,研究小组研究了英国老年人(平均年龄在 69 岁左右)的血液样本,这些老年人接种了四剂 COVID-19 疫苗,其中包括最近的二价加强疫苗,其中包括原始武汉毒株和 Omicron 变种。
他们测试了这些血液样本中的抗体中和 SARS-CoV-2 不同 Omicron 变体的效果。他们还测试了这些抗体,看看它们是否可以中和 SARS-CoV-1 病毒(造成 2003 年 SARS 爆发的原因)以及在蝙蝠和穿山甲中发现的一系列密切相关的冠状病毒(称为“sarbecoviruses”),其中一些病毒被认为是未来爆发的潜在威胁。
正如预期的那样,抗体针对新的 Omicron 变种的效果不如针对原始武汉毒株的效果,这表明该病毒是如何进化来逃避免疫反应的。这些抗体对中和 SARS-CoV-1 的能力很差,因为 SARS-CoV-1 在遗传上距离较远。
令人惊讶的是,这些抗体在中和两种与 SARS-CoV-2 密切相关的 sarbeco 病毒(一种来自蝙蝠,一种来自穿山甲)方面比中和最初的武汉病毒株本身要好得多,尽管这两种病毒从未感染过人类。所测试的几种蝙蝠和穿山甲病毒能够进入人类细胞,并且在基因上与 SARS-CoV-2 足够接近,因此引起了人们对未来溢出效应的担忧。
该研究的联合第一作者、来自 CITIID 的 Grace West 表示:“我们原本期望新冠疫苗能够针对当今的变种提供保护,但我们惊讶地发现它还能针对一些未来可能发生大流行的动物冠状病毒提供保护。”
CITIID 的联合第一作者丽贝卡·莫尔斯 (Rebecca Morse) 表示:“在预防未来某些疫情爆发方面,我们可能已经领先了。如果发生溢出,加强剂可以降低严重程度和传播范围,为我们开发更有针对性的疫苗赢得重要时间。这对于老年人和弱势群体尤其重要,他们通常在新的流行病中受到最严重的打击。”
研究人员表示,他们的发现可以为下一代疫苗设计提供信息。针对多种病毒共有的冠状病毒刺突蛋白部分的疫苗可以预防相关病毒。刺突蛋白是免疫系统识别的病毒的关键元件。
该研究由 Wellcome 和医学研究理事会资助,并得到香港赛马会、美国国家健康与护理研究所 (NIHR) 剑桥生物医学研究中心和阿登布鲁克慈善信托基金的额外支持。
为什么“第一印象”对于 COVID-19 免疫力很重要
在第二项研究中,Ravindra Gupta 教授及其同事展示了您第一次接触 COVID-19(无论是通过感染还是接种疫苗)如何留下持久的免疫“指纹”,从而影响您多年来对新变异的反应,对疫苗设计和大流行防范具有重要影响。
在大流行初期,许多非洲国家报告的病例数相对较低,导致人们认为这些国家接触 SARS-CoV-2 的机会有限。但当研究小组于 2023 年初分析尼日利亚未接种疫苗的成年人的血液样本时,他们发现情况并非如此——大多数人已经接触过该病毒,而且往往不止一次,尽管许多人从未被诊断或报告患病。
这为团队提供了一个难得的机会来了解当首先发生感染而不是接种疫苗时免疫力是如何建立的。他们的研究结果发表在《iScience》杂志上。
使用 2023 年 Omicron 流通期间采样的两个独立队列,研究小组发现,即使在随后感染 Omicron 后,免疫反应仍然以早期病毒株为主。这反映了一种被称为“免疫印记”的现象,即第一次接触病毒——无论是通过感染还是疫苗接种——在很大程度上决定了免疫系统未来将如何反应。即使在接种疫苗或感染后续变种后,免疫系统仍然会做出反应,就好像病毒自第一次接触以来没有发生变化一样,增加了病毒“逃避”免疫反应的机会。
来自剑桥 CITIID 和尼日利亚阿布贾人类病毒学研究所的第一作者 Adam Abdullahi 博士说:“免疫系统不会随着每个新变种的出现而重置。相反,它会建立在第一次遭遇的基础上,而这种记忆会继续影响它对新变种的反应。就像我们第一次见到某人时遇到的负面印象一样,这种第一印象很难动摇,并告诉我们每次见面时如何应对他们。”
为了进一步研究这一点,研究小组从血液样本中去除了针对早期菌株的抗体。去除这些抗体后,血液中和 COVID-19 或 Omicron 早期变体的能力大大减弱,这证实了对新变体的反应很大程度上建立在预先存在的免疫记忆的基础上。
尽管疫苗接种提高了整体抗体水平,但它似乎放大了现有的免疫记忆,增强了早期感染形成的反应,而不是对 Omicron 等变体产生强烈的新反应。即使在进一步接触 Omicron 后,针对这种变体的抗体反应也很少比针对原始病毒的反应更强。
换句话说,早期感染期间建立的免疫反应可能会随着时间的推移而持续存在,从而限制身体对新变异体产生新反应的能力,即使在接种疫苗或再次暴露后也是如此。
这表明,在先前感染水平较高的人群中,疫苗的性能部分取决于个体经历的暴露顺序,包括感染是否发生在疫苗接种之前,以及首先遇到哪些变异。这些发现可能有助于解释为什么新的变种不断传播,即使是在先前接触过的人群中也是如此。
该研究由香港赛马会全球健康研究所、哈丁杰出研究生学者计划和欧洲研究理事会资助,并得到 NIHR 剑桥生物医学研究中心的额外支持。
剑桥大学 CITIID 香港赛马会全球健康教授 Ravindra Gupta 表示:“疫苗仍然极其重要,因为它们有助于减轻感染的严重程度,因此,如果您很脆弱,接种加强疫苗非常重要。但我们的研究结果有助于解释为什么我们在世界各地看到不同的免疫模式。疫情的蔓延并不均匀,我们的疫苗接种策略需要反映这一现实。早期感染会给免疫系统留下持久的印记,在这种情况下,我们需要研究设计适用于不同免疫历史的疫苗,以帮助为未来的大流行做好准备。”
共同主要作者、尼日利亚人类病毒学研究所的 Alash’le Abimiku 教授表示:“了解人群如何接触该病毒对于设计有效的疫苗接种策略至关重要,特别是在疫苗推出之前发生感染的情况下。未来的疫苗可能需要设计成不仅能够“重演”免疫系统过去的经历,而且能够积极训练免疫系统识别新变种并对其做出良好反应。”
正如 npj 疫苗研究中报道的那样,印记也可以解释为什么新冠病毒疫苗比 SARS-CoV-2 的后续变种(例如 Omicron)对某些 sarbecovirus 提供了更好的保护。最初的疫苗,就像早期 COVID-19 浪潮中的感染一样,导致我们针对武汉病毒株的抗体留下印记,随着病毒随着时间的推移而变异,免疫系统识别它的可能性会越来越小。然而,一些蝙蝠和穿山甲冠状病毒的刺突蛋白与 SARS-CoV-2 武汉毒株的刺突蛋白更相似,而不是 Omicron 及其后续变种的刺突蛋白。
领导香港赛马会全球健康研究所的古普塔教授补充道:“这项工作之所以能够进行,是因为尼日利亚机构与国际合作伙伴之间的密切合作,每个合作伙伴都带来了自己的专业知识。这些合作伙伴关系对于确保从受新兴传染病影响最严重的人群中产生全球相关证据并直接造福至关重要。”
期刊:npj 疫苗 / iScience
文章标题:COVID-19 疫苗接种可诱导与 SARS-CoV-2 相关的 sarbecoviruses 交叉中和; SARS-CoV-2 Omicron 感染揭示了在未接种疫苗的情况下的印迹抗体反应
DOI:10.1038/s41541-026-01469-x; 10.1016/j.isci.2026.115910
发布日期:2026 年 7 月 1 日; 2026 年 4 月 28 日
院校:剑桥大学
来源:EurekAlert
