发表于《Nature》的一项新研究探讨了接种辉瑞/BioNTech新冠疫苗后的免疫反应。
研究表明,第二剂疫苗具有“远超第一针的有益作用”。
辉瑞-BioNTech和Moderna新冠疫苗的作用方式与传统疫苗不同,因此研究人员希望更深入地了解免疫系统的反应。
一项研究显示,新冠疫苗的第二针能够显著增强免疫系统中提供广泛抗病毒保护的一部分。
这一发现有力地支持了不应跳过第二针的观点。
“尽管RNA疫苗效果显著,人们对其具体作用机制知之甚少,”斯坦福大学病理学以及微生物学和免疫学教授Bali Pulendran说。“因此,我们对其中一种疫苗所引发的免疫反应进行了极为细致的探究。”
该研究发表于《Nature》,旨在弄清该疫苗(由辉瑞公司销售)对免疫反应众多组成部分究竟有何影响。
研究人员分析了接种该疫苗者的血液样本。他们对抗体进行了计数,测量了免疫信号蛋白的水平,并表征了242,479个独立免疫细胞的类型和状态,以及基因组中每一个基因的表达情况。
第二针与您的免疫系统
“全球的注意力近来都集中在新冠疫苗上,尤其是新型RNA疫苗,”Pulendran说。
“这是RNA疫苗首次用于人体,而我们对它们的作用机制毫无头绪:它们能提供95%的新冠防护效果,”Pulendran说。
传统上,新疫苗获批的主要免疫学依据是其诱导中和性抗体:由称为B细胞的免疫细胞产生的个性化蛋白质,能够附着于病毒上,阻止其感染细胞。
“抗体易于检测,”Pulendran说。“但免疫系统远比这复杂得多。抗体本身远不能充分反映其复杂性和潜在的保护范围。”
Pulendran及其同事评估了疫苗所影响的所有免疫细胞类型的活动情况,包括其数量、激活水平、所表达的基因,以及在接种时所制造和分泌的蛋白质与代谢物。
研究人员考察的一个关键免疫系统组成部分是T细胞:这种“搜索并摧毁型”免疫细胞不像抗体那样附着于病毒颗粒上,而是探查身体组织,寻找带有病毒感染明显迹象的细胞。一旦发现,它们便会将这些细胞摧毁。
此外,先天免疫系统由一批“第一响应者”细胞组成,现已被认为具有极其重要的意义。Pulendran表示,它堪称人体的“第六感”,其组成细胞最先察觉病原体的存在。虽然它们不擅长区分不同的病原体,但会分泌“发令枪”式的信号蛋白,启动适应性免疫系统的反应,即针对特定病毒或细菌种类或株系发起攻击的B细胞和T细胞。
在适应性免疫系统启动所需的一周左右时间里,先天免疫细胞承担着关键任务:通过吞噬,或向任何看似病原体的物质释放有害物质(尽管有时不加区分),来遏制初发感染。
辉瑞疫苗与Moderna公司生产的疫苗一样,其作用方式与经典疫苗大不相同。经典疫苗由活的或灭活的病原体、单一蛋白质或碳水化合物组成,用于训练免疫系统锁定特定微生物并将其清除。辉瑞和Moderna疫苗则包含用于制造刺突蛋白的遗传指令;SARS-CoV-2(即引发COVID-19的病毒)正是利用该蛋白附着于其所感染的细胞上。
“强大的有益作用”
2020年12月,斯坦福医学院开始为民众接种辉瑞疫苗。这促使Pulendran希望全面整理一份关于人体对该疫苗免疫反应的完整“成绩单”。
研究团队选取了56名健康志愿者,并在第一针和第二针前后的多个时间点采集其血样。研究人员发现,第一针如预期般提高了SARS-CoV-2特异性抗体水平,但增幅远不及第二针。第二针还能产生第一针所不具备或几乎不具备的作用。
“第二针具有强大的有益作用,远超第一针,”Pulendran说。“它使抗体水平成倍提升,产生了强烈的T细胞反应(仅接种第一针时并不存在),并显著增强了先天免疫反应。”
出乎意料的是,Pulendran表示,这种疫苗(尤其是第二剂)促使一类新发现的第一响应者细胞大量动员,而这类细胞平时数量稀少且处于静息状态。
这类细胞最初是在Pulendran领导的一项近期疫苗研究中被发现的。它们是通常数量丰富的单核细胞中的一小部分亚群,表达高水平的抗病毒基因,但在实际感染COVID-19时几乎无动于衷。然而,辉瑞疫苗却能诱导它们。
这组特殊的单核细胞属于先天“博物馆”的一部分,接种前仅占循环血细胞总数的0.01%。但在接种辉瑞疫苗第二针后,其数量扩增了100倍,占全部血细胞的1%。此外,其状态变得炎症性降低,但抗病毒能力显著增强。Pulendran表示,它们似乎具备独特能力,能够为抵御多种病毒感染提供广泛保护。
“这些细胞在加强免疫接种后仅一天便大幅增加,其频率的极速上升令人惊讶,”Pulendran说。“这些细胞或许不仅能够对SARS-CoV-2发起阻截行动,还能对其他病毒发起阻截行动。”
其他共同作者来自斯坦福大学和亚特兰大的耶基斯国家灵长类动物研究中心。位于马萨诸塞州比勒里卡的Quanterix公司研究人员以及埃默里大学的研究人员也为该研究做出了贡献。
该项工作的资金来源于美国国立卫生研究院、Open Philanthropy、Sean Parker癌症研究所、Soffer基金、Violetta Horton基金、斯坦福大学、Henry Gustav Floren信托基金、Parker基金会、人类免疫学合作研究中心以及Crown基金会。
来源:斯坦福大学

