當世界努力應對如何在冠狀病毒大流行中安全地重啟社會時，科學家們一直在競相瞭解COVID-19 感染是否賦予免疫力——以及這種免疫力可能持續多久。 這其中利害攸關：強烈的免疫反應可能意味著已經感染過的人能夠安全地重返工作崗位。 這也為疫苗開發工作帶來了好兆頭。
一項小型但具有啟發性的新研究發現，感染過 COVID-19 的個體在稱為 T 細胞的免疫細胞中產生強大的反應。適應性免疫系統包含幾個主要組成部分：產生抗體的 B 細胞、輔助性 T 細胞和殺傷性 T 細胞。 後兩者分別對於識別和摧毀特定病毒非常重要。 拉霍亞免疫學研究所的教授亞歷山德羅·塞特和肖恩·克羅蒂及其同事發現，在 20 名 COVID-19 康復者中，70% 的人具有殺傷性 T 細胞，100% 的人具有針對 SARS-CoV-2 病毒（導致 COVID-19 的病毒）的輔助性 T 細胞。 重要的是，研究人員觀察到對“刺突”蛋白（病毒用來結合和感染細胞的蛋白，也是大多數候選疫苗的目標）的強烈 T 細胞反應。 他們還檢測到，在大約一半的在病毒開始傳播之前採集的血液樣本中，存在對 SARS-CoV-2 的輔助性 T 細胞反應。 他們表示，這一觀察結果暗示，接觸季節性普通感冒冠狀病毒可能對這種新型病原體具有一定的保護作用。
這些發現建立在早期 研究的基礎上，這些研究表明，感染新型冠狀病毒會產生保護性或“中和性”抗體。 綜合來看，這些結果表明，感染過 COVID-19 的人至少具有一定的免疫力——對於正在開發的數十種疫苗來說，這是一個令人鼓舞的跡象。 另外，本週，Moderna 公司宣佈了其冠狀病毒候選疫苗試驗的早期結果：八名接受疫苗的個體產生了針對該病毒的抗體，水平與患有該疾病的人相似。
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大眾科學與塞特和克羅蒂談論了他們的研究對於 COVID-19 免疫、季節性普通感冒感染的可能保護以及 SARS-CoV-2 疫苗前景的意義。
[以下是經過編輯的採訪記錄。]
到目前為止，我們對 COVID-19 的免疫力瞭解多少？ 為什麼它如此重要？
克羅蒂：關於 COVID-19 的免疫力一直存在巨大的不確定性。 免疫力問題具有兩個主要含義：一是瞭解疾病本身，二是疫苗開發。 這顯然是一種火燒眉毛的情況。 因此，這使得這 100 多個不同的疫苗計劃開始進行並嘗試推進事情變得有意義。 您嘗試製造一種成功的疫苗的正常方式是檢視什麼能讓您對該疾病產生良好的保護性免疫力，然後複製它。 像 COVID-19 這樣的疾病通常是急性感染，大多數人在沒有太多問題的情況下控制和清除它。 這是一個好兆頭，表明人類免疫系統通常對該病毒產生良好的反應並控制它。
但是免疫系統是一個龐大而複雜的場所，具有許多不同細胞型別，具有許多不同的功能。 有些在一種情況下有用或重要，而在另一種情況下則不然。 對於疫苗，您需要知道免疫反應的哪些組成部分對於預防這種疾病很重要。 如果沒有這些資訊，您很可能會在疫苗計劃中完全走錯方向，無論是在您試圖獲得的免疫反應型別還是[疫苗的分子]靶點方面。 這兩件事都讓[塞特]和我以及其他人對正在進行的疫苗工作感到擔憂。 我們真的想生成有助於[我們]瞭解疾病本身的資訊——並生成有關哪些疫苗策略可能更好或更差的資訊，以及人們是否獲得了正確的[分子靶點]的資訊。 我們的目標是研究基本上是 COVID-19 的平均病例——那些人們肯定會產生成功的免疫反應的病例——並詢問，“好吧，這種免疫反應是什麼樣的？”
您能描述一下免疫反應的不同部分以及它們是如何工作的嗎？
克羅蒂：世界上有很多實驗室研究了抗體反應。 這些通常更容易測量和觀察。 但實際上，適應性免疫系統有三個部分：基本上你有抗體，你有輔助性 T 細胞，你有殺傷性 T 細胞。 T 細胞更難測量，但它們確實做了非常重要的事情。 您必須擁有輔助性 T 細胞才能獲得抗體反應。 例如，在動物模型中，[輔助性 T 細胞]對於預防[嚴重急性呼吸綜合徵 (SARS)]非常重要。 殺傷性 T 細胞對於大多數病毒感染非常重要。 在不瞭解有關 T 細胞反應的任何資訊的情況下，您不想向前邁進。 [塞特]是預測和識別 T 細胞[靶點]的世界專家，尤其是在人類中。 因此，我們合作儘快獲得 COVID-19 患者的血液樣本，並嘗試獲取有關這些問題的資訊。 我們主要得出結論，這是個好訊息：事情在很大程度上看起來符合我們的預期。
我們是否知道對新病毒的免疫反應持續多久？
塞特：我們當然可以說的是，感染會誘導強烈的免疫反應，這發生在那些成功應對病毒並且沒有病得很重的人身上。 這種反應持續多久的問題顯然需要時間，因為我們處理這種病毒只有幾個月的時間，我們不可能知道一年後會發生什麼。 但到目前為止我們所看到的令人鼓舞，因為這些 T 細胞看起來健康、快樂。 它們沒有衰竭，也沒有表達一些與即將死亡的細胞相關的分子特徵。
一般來說，免疫記憶就像任何其他記憶一樣，事件的強度決定了記憶的強度。 非常像您生活中的任何事件：如果這是一個危及生命的情況——例如，您幾乎被卡車撞倒——您會記住。 如果是您穿了什麼襪子，您可能不記得。 對於免疫系統來說也是如此，從某種意義上說，對以高水平繁殖的微生物的非常強烈的感染會產生強烈的免疫反應，從而產生持久的印象。 我會推測，由 SARS 或[中東呼吸綜合徵 (MERS)]產生的記憶可能與由普通感冒產生的記憶有些不同，普通感冒相當適應於不在人類宿主中引起太多麻煩。
您還看到從未接觸過新冠狀病毒的人的血液中出現了一些 T 細胞反應，或“交叉反應”，對嗎？
塞特：我們研究了 COVID-19 患者，然後我們研究了對照組。 我們特意追蹤了在 2015 年至 2018 年期間獲得的獻血——在 SARS-CoV-2 出現之前。 令人驚訝的是，在這些人中大約有一半的人身上，我們可以看到一些 T 細胞反應。 我們從左到右認真研究了這些資料，並確信這是真實的。 我們目前尚不清楚這種交叉反應究竟意味著什麼，但有理由假設這是人們接觸過與 SARS-CoV-2 不同但具有一定相似性[於它]的普通感冒冠狀病毒的結果。 這可能具有非常重要的意義，因為未知的事情之一，也是每個人都想獲得更多資訊的事情是，為什麼會出現如此不同 COVID-19 結果的譜系：有些人完全無症狀，而另一些人則死亡。 當然，年齡和其他健康問題是因素，但一個要素可能是免疫學的：如果某人有一些可以與 SARS-CoV-2 交叉反應的 T 細胞，他們的免疫系統就具有優勢。 他們可以更快地產生抗體反應，也許，這可能會帶來更好的結果。 在疫苗接種的背景下，這也非常重要，因為想象一下，您有一群人，其中一半人具有這種冠狀病毒交叉反應，而另一半人沒有。 現在您給這些人接種疫苗。 與其他人相比，具有普通感冒交叉反應的人可能會對疫苗產生更快、更好的反應。
在推測一些預先存在的免疫力可能有益方面，一個令人鼓舞的資料是來自 2009 年 H1N1“豬流感”大流行的資料。 您可能還記得，在那次事件中，老年人比年輕人做得更好。 事實上，事實證明，做得更好的人的年齡與另一種 H1N1 毒株（豬流感大流行毒株的近親）的傳播時間有關——因此，在 1950 年代接觸過這種其他毒株的人，他們的免疫系統仍然記得一點。 當然，並不是說人們沒有生病，而是他們生病的程度較輕。 而且，與那些完全幼稚且從未見過這種特定亞型流感的人相比，他們的情況要好得多。
我們是否知道，與病情非常嚴重的人相比，患有無症狀 COVID-19 感染的人可能對再次感染的保護作用較弱？
克羅蒂：我們用那些沒有患上重病的人做了這項研究——那些肯定康復的普通病例。 無症狀病例絕對是一個很大的未知數。 我們不知道[他們是否會受到保護免受再次感染]。
您能否評論 Moderna 公司在冠狀病毒候選疫苗 I 期試驗中取得的成果以及疫苗的總體前景？
克羅蒂：實際上有三種人類候選疫苗已經在猴子身上進行了測試，似乎提供了相當好的保護：一種是滅活病毒疫苗；另一種是黑猩猩腺病毒載體[一種用於無害地將遺傳物質傳遞給宿主的雙鏈 DNA 病毒型別]；第三種是 DNA 疫苗[一種 DNA 序列，可刺激宿主產生病毒的一部分並針對其產生免疫反應]。 然後是 Moderna 疫苗，它尚未在猴子身上進行測試，但在小鼠模型和人體中進行了測試，以測量其免疫反應。 因此，這些是截至今天可用的有趣疫苗候選資料的三個示例。 我認為，如果我們將這些資料與我們論文中的資料結合起來，這些資料表明 T 細胞反應總體上看起來不錯，以及一些關於人們產生中和抗體反應的論文的資料，我會說這些疫苗研究——特別是對猴子進行的這兩項研究——到目前為止表明，預防這種病毒並不難。 我當然受到了鼓舞，這基於對疫苗的免疫反應的程度——以及我們在實際患病的人身上測量的免疫反應的程度，以及保護模型中發生的情況。 到目前為止，現有資料在這裡是積極的。
塞特：一個令人鼓舞的事情是有如此多不同的疫苗正在開發中。 因此，我們希望不會只有一個贏家，而是會有許多不同的贏家。 從我們的研究中重要的一點是，絕大多數這些不同的疫苗概念都依賴於一種特定的蛋白質，即刺突蛋白。 我們看到了非常好的反應，無論是在針對刺突的殺傷細胞和輔助細胞方面，這確實是個好訊息，因為這不是理所當然的。 在這種特殊情況下，碰巧的是，它是所有三種不同型別的免疫反應的良好靶點——這對正在開發基於刺突的疫苗的人來說是個好兆頭。 與此同時，我們的資料發現，還存在針對病毒其他片段的反應，這為思考是否也可以包括這些其他片段以進一步加強疫苗概念開闢了道路。