對新冠病毒免疫力減弱的擔憂可能被誇大了

專家表示,一些研究中觀察到的下降是正常的。但科學家必須等待,以觀察感染是否能提供長期保護

新冠病毒在大多數人身上會引發強烈的免疫反應。然而,最近的一些研究觀察到,病毒康復者體內的抗體數量似乎在感染後幾個月內下降。這些發現引發了人們對病毒免疫力可能不會持久的瘋狂猜測,給疫苗的希望潑了冷水。然而,許多科學家表示,這種擔憂被誇大了。

6月18日《自然醫學》雜誌發表的一項針對中國一小群患者的研究表明,在新冠病毒的無症狀和有症狀感染者中,抗體水平在康復期間顯著下降——且在40%的無症狀感染者群體中,抗體水平變得無法檢測。7月中旬在網上釋出的一項由英國研究人員進行的預印本研究也類似地表明,抗體水平在感染後幾個月內大幅下降,且病情較輕的人抗體較少。最近,7月21日發表在《新英格蘭醫學雜誌》上的一項小型研究發現,新冠病毒輕症患者的抗體“迅速衰減”

這些結果聽起來可能普遍令人沮喪。但《大眾科學》採訪的幾位專家表示,他們認為這種下降並不像最初描述的那麼可怕,抗體的一些減少是正常且預期的,而且抗體只是免疫力難題的一部分。他們補充說,來自其他病毒和SARS-CoV-2感染動物研究的證據為樂觀提供了理由。這種評估無疑讓疫苗開發者感到放心,他們中的一些人已經在加速進行大規模臨床試驗。然而,只有對新型冠狀病毒感染者進行更長時間的隨訪研究才能表明抗體是否能提供持久的保護。


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人類免疫系統由兩部分組成:先天免疫系統對入侵者產生非特異性反應,這種反應發生在感染後數小時內。相比之下,適應性免疫系統對特定病原體發起有針對性的反應,這可能需要數週或數月才能發展。後者系統由三部分組成:抗體、B細胞和T細胞。它們共同識別並對抗入侵者,並可以儲存關於入侵者的記憶,以備未來感染時使用(疫苗的工作原理類似,也是透過創造虛假的“記憶”)。一些抗體,被稱為中和抗體,可以與病原體的特定部分結合並使其失效。科學家們假設,在感染過新冠病毒的人體記憶體在的這些抗體可能是免疫力的一個關鍵訊號。

最近記錄患者抗體下降的研究引發了一些可怕的標題,聲稱對新冠病毒的任何免疫力都可能是短暫的。在《新英格蘭醫學雜誌》的研究中,加州大學洛杉磯分校大衛·格芬醫學院的醫學教授兼傳染病副主任奧托·楊和他的同事測量了34人體內的抗體,其中絕大多數人在症狀出現後平均37天和86天時患有臨床輕微的冠狀病毒感染。“我們看到的是,在此期間,對抗病毒的抗體數量急劇下降”——大約每36天下降一半,他說。(該論文最初描述的半衰期為73天,但後來發現這個數字是一個數學錯誤。)楊補充了幾點警告:科學家們不知道抗體是否能預防SARS-CoV-2感染——儘管這種可能性是合理的猜測——也不知道抗體可能提供多少保護。他們也不確定他們是否測量了正確型別的抗體。儘管如此,他說,“我們看到的下降速度驚人地快。”

其他科學家認為這種下降不那麼令人擔憂,並且與在其他病毒中觀察到的情況一致。針對《新英格蘭醫學雜誌》的研究,西奈山伊坎醫學院的微生物學教授弗洛裡安·克拉默在推特上發文說:“我看不出這裡有快速衰減。”克拉默及其團隊開發了一種測試方法,他的同事安妮亞·瓦因伯格領導的一項預印本研究發現抗體下降幅度要小得多。在某些情況下,最初抗體較少的人甚至隨著時間的推移顯示出小幅增加。

西奈山伊坎醫學院的副教授瓦因伯格說,看到抗體略有減少是相當正常的。“坦率地說,這並不令人驚訝,因為你已經不再生病了,”她說。一旦一個人成功地抵抗了感染,你就會期望他或她的抗體接近較低的基線水平。瓦因伯格說,如果這個人再次感染,B細胞可以再次增加抗體的數量。或者,也許基線水平本身就足以提供保護。“我們不希望看到的是:兩週後,[抗體]歸零。說實話,那將是非常出乎意料的,”瓦因伯格補充道。但她說,抗體隨著時間推移而減少的事實並不令人震驚。

病毒免疫學家扎尼亞·斯塔馬塔基表示贊同。“關於抗體下降的資料 並不可怕。我們看到的是一個很小的下降,這完全在意料之中,”英格蘭伯明翰大學免疫學和免疫治療研究所的高階講師斯塔馬塔基說。“我不認為像人們報道的那樣存在這種真正的快速衰減。”

楊堅持他對急劇下降的解釋,稱這與《自然醫學》雜誌的研究和英國預印本論文非常一致。他說,分歧的原因可能反映了正在研究的人群。楊和他的同事研究了最初抗體水平較低的臨床輕症感染者,而那些最初水平較高的人“實際上也可能擁有更持久的抗體”,他說。

斯塔馬塔基和其他人警告說,任何水平的抗體是否能抵抗再次感染還有待觀察。“我們可以在感染冠狀病毒的患者身上檢測到抗體,但這並不意味著他們受到保護,”她說。“這意味著他們可以識別病毒並做出正確的免疫反應,這在未來可能具有保護作用。”研究人員仍然不知道在六個月或七個月後,什麼數量和型別的抗體可以預防再次感染,“但我們很快就會知道,”她補充道。

科學家們關注抗體,因為抗體相對容易透過血液測試進行測量,並且可能有助於治療新冠病毒。但適應性免疫系統也涉及T細胞,即使抗體已經減少,T細胞也可能對新型冠狀病毒產生強烈反應。今年5月,拉荷亞免疫學研究所的亞歷山德羅·塞特和肖恩·克羅蒂發表了一項研究,表明SARS-CoV-2產生強烈的T細胞反應,特別是對病毒的“刺突”蛋白,病毒利用它進入細胞。瑞典卡羅林斯卡研究所研究人員進行的一項預印本研究發現,輕症或無症狀新冠病毒感染者也存在這種反應,包括在抗體無法檢測到的情況下。因此,即使沒有抗體,T細胞也可以保留感染記錄。但其強度可能取決於感染的嚴重程度。“記憶與對損傷的擾動成正比——免疫系統有多麼恐慌,”塞特說。“如果這是一種非常輕微的感染,它可能首先不會產生足夠的免疫反應來產生持久的記憶。”事實上,斯塔馬塔基說,有些人可能透過先天免疫系統清除SARS-CoV-2——而沒有產生任何關於它的記憶。如果他們再次遇到病毒,他們可能會第二次感染新冠病毒。

已經有一些關於人們再次感染新型冠狀病毒的傳聞報道,但尚未確立實質性證據。斯塔馬塔基說,還有其他解釋:免疫系統較弱的人可能無法完全清除病毒,或者測試可能檢測到不具有傳染性的病毒殘餘物。她補充說,雖然真正的再次感染並非不可能,但它可能只發生在少數人身上。

科學家們仍然不知道什麼水平的免疫反應可能對未來感染具有保護作用。只有更長期的研究才能回答這個問題。瓦因伯格說,她的同事薇薇安娜·西蒙是西奈山伊坎醫學院的微生物學教授,目前正在領導一項研究,在一年或兩年的時間裡監測數百名有抗體和沒有抗體的醫護人員,以觀察誰會感染新冠病毒,誰不會感染。楊說,他和他的團隊也計劃繼續監測60多人一年。

但在短期內,動物研究提供了一些線索。一項研究發現,先前感染過新型冠狀病毒併產生抗體的猴子在後來再次暴露時沒有生病。但猴子畢竟不是人類。故意讓人類暴露於病毒會引發明顯的倫理問題,因此我們可能需要等待未來幾個月積累更多資料。“我們需要耐心,”塞特說。

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Tanya Lewis《大眾科學》負責健康和醫學的高階編輯。她為網站和印刷雜誌撰寫和編輯文章,主題範圍從新冠病毒到器官移植。她還出現在《大眾科學》的播客節目Science, Quickly中,並撰寫《大眾科學》的每週健康與生物學通訊。在她於《大眾科學》工作的八年中,她曾擔任多個職位,包括健康編輯、助理新聞編輯和《大眾科學心靈》雜誌的副編輯。此前,她曾為包括Insider、Wired、Science News等媒體撰稿。她擁有布朗大學的生物醫學工程學位和加州大學聖克魯茲分校的科學傳播學位。在Bluesky上關注她 @tanyalewis.bsky.social

更多作者:Tanya Lewis
SA Health & Medicine Vol 2 Issue 5本文最初以“對新冠病毒免疫力減弱的擔憂可能被誇大了”為標題發表在SA健康與醫學 第2卷第5期(
doi:10.1038/scientificamerican102020-5gtLOHJ9Ltd7rE1SF5CAYd
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