關於 COVID-19 免疫力的真正含義

體記憶體在 SARS-CoV-2 病毒抗體可能提供一定的保護,但科學家需要更多資料

中國上海的研究人員正在使用抗體測試。此類測試可能有助於確定哪些人對冠狀病毒免疫。

美國食品和藥物管理局最近批准了一項針對 SARS-CoV-2 抗體的血液測試的“緊急使用授權”,SARS-CoV-2 是一種導致 COVID-19 的新型冠狀病毒。這是美國市場上首個獲得批准的此類測試。並且正值 健康專家 和領導者將免疫力視為疫情潛在終點的時候。在科羅拉多州,一家生產冠狀病毒 抗體測試 的公司已向該州的 聖米格爾縣 捐贈了試劑盒,以便那裡的每個人都可以在願意的情況下接受測試。在義大利,政治家們希望使用抗體狀況來決定哪些人可以獲得“重返工作崗位”通行證。

目前全球已啟動幾項雄心勃勃的 調查 以測試這些抗體。世界衛生組織的 Solidarity II 研究將彙集來自六個以上國家的抗體資料。在美國,一項 合作性的多年專案 旨在描繪全美抗體流行情況。其第一階段已經在包括紐約市、西雅圖和明尼阿波利斯在內的六個主要城市地區收集獻血者的樣本。這項工作將演變為由疾病控制與預防中心支援並在今年秋季和 2021 年秋季進行的三個全國性獻血者調查。

診斷測試(用於確認病毒的存在,有時還用於確認病毒載量或數量)不同,抗體測試有助於確定某人是否曾被感染——即使該人從未表現出症狀。廣泛使用此類檢測方法可以使科學家更深入地瞭解該病毒的致命程度以及它在人群中的傳播範圍。


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然而,這些抗體測試對於現實生活意味著什麼還不太清楚,因為免疫功能是一個連續統一體。對於某些病原體,例如 水痘-帶狀皰疹病毒(引起水痘),感染會賦予幾乎普遍的、持久的抵抗力。另一方面,自然感染破傷風梭菌(引起破傷風的 細菌)不提供任何保護——甚至接種疫苗的人也需要定期加強注射。在這個頻譜的極端,感染 HIV 的個體通常擁有大量抗體,但這些抗體對預防或清除疾病沒有任何作用。

在這個早期理解新型冠狀病毒的階段,尚不清楚 COVID-19 在免疫譜中屬於哪個位置。儘管大多數 SARS-CoV-2 感染者似乎會產生抗體,但安大略省麥克馬斯特大學病理學和分子醫學教授兼加拿大衰老與免疫研究主席 Dawn Bowdish 說:“我們目前尚不清楚有效預防這種感染需要什麼。” 研究人員正在爭先恐後地回答兩個問題:SARS-CoV-2 抗體能持續多久?它們是否能防止再次感染?

早期,有些人——最值得注意的是 英國首相鮑里斯·約翰遜(他感染了病毒並且 目前正在重症監護室)及其政府的科學顧問帕特里克·瓦蘭斯——宣揚了群體免疫可能是最終結束疫情的一種手段的希望。儘管看來康復的 COVID-19 患者至少在 兩週內 擁有抗體,但長期資料仍然缺乏。因此,許多科學家正在從其他冠狀病毒中尋找答案。

例如,對季節性冠狀病毒(如引起普通感冒的冠狀病毒)的免疫力在感染後幾周開始下降。一年之內,有些人 容易再次感染。當專家表示我們不太可能在 18 個月內 獲得 COVID-19 疫苗時,這種觀察結果令人不安。但是,對 SARS-CoV(引起嚴重急性呼吸綜合徵或 SARS 的病毒,它與 SARS-CoV-2 共享大量遺傳物質)的研究更有希望。抗體測試顯示,SARS-CoV 免疫力在四個月左右達到峰值,並提供大約兩到 三年 的保護期。正如密歇根大學首席健康官兼醫學教授 Preeti Malani 在與JAMA 主編 Howard Bauchner 的 影片採訪 中所說,這段時期為 COVID-19 疫苗和療法的思考提供了“一個相當好的時間表”。

即使抗體在體內持續存在,但仍不確定它們是否會阻止未來的感染。Bowdish 說,我們想要的是 中和抗體。這些蛋白質透過與病毒連線並“解鎖”宿主細胞的部分結合,從而減少和預防感染。它們相對容易檢測,並且疫苗開發者比替代方案(免疫系統的 T 細胞)更容易生成它們。相比之下,非中和抗體仍然可以識別病原體的部分,但它們不能有效結合,因此不能阻止病原體入侵細胞。

Bowdish 說:“如果人類自然產生 [針對 SARS-CoV-2 的] 中和抗體,那麼我們所要做的就是弄清楚它們結合在病毒的哪個 [位點],並真正靶向蛋白質的那個小部分,那就是我們的靈丹妙藥。” 對於 SARS-CoV-2,該靶位點最有可能位於其 受體結合域刺突糖蛋白 上——一種附著在糖上的蛋白質,病毒利用它進入細胞。但是,Bowdish 說,這個位點可能帶來挑戰,因為人類免疫系統不太擅長產生針對糖包被物質的抗體。

儘管如此,一些關於 實驗室培養皿中細胞的小型研究 表明,SARS-CoV-2 感染會觸發中和抗體的產生。並且 動物 研究表明,此類抗體確實可以預防再次感染,至少幾周是這樣。此外,由於某些抗體似乎可以識別並反應 多種冠狀病毒(包括 SARS-CoV 和 MERS-CoV,即引起中東呼吸綜合徵或 MERS 的病毒) 上的刺突蛋白,因此研究人員可以利用從先前疫情中獲得的知識。

關於 SARS-CoV-2 真實免疫力的研究仍處於初步階段,並且仍然存在不確定性。一項 研究 發現病毒載量與抗體存在之間沒有相關性,這導致作者質疑抗體在清除人體病毒中的實際作用。此外,關於 SARS-CoV 的同行評審研究和關於 SARS-CoV-2 的預印本研究報告稱,一些非中和冠狀病毒抗體可能會在再次感染這些病原體或與其他冠狀病毒交叉感染時觸發有害的免疫反應。因此,儘管許多新興研究很有希望,但 Bowdish 警告說,在研究人員瞭解產生中和抗體的 COVID-19 倖存者的比例之前,不要使用抗體測試來推動政策。

在理想的世界中,SARS-CoV-2 免疫力應類似於兒童感染水痘後獲得的免疫力。早期研究表明,我們即將面臨的情況要複雜得多,但時間和前所未有的全球合作或許能夠解開這個謎團。最終,抗體測試可能是使我們的生活和經濟重回正軌的關鍵。目前,它們有望讓專家、官員和公民更清楚地瞭解疫情。

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Stacey McKenna 是一位醫學人類學家和自由記者,撰寫關於科學、旅行和所有馬科動物的文章。

更多作者:Stacey McKenna
SA 健康與醫學 第 2 卷 第 3 期本文最初以“關於 COVID-19 免疫力的真正含義”為標題發表於 SA 健康與醫學 第 2 卷 第 3 期(
doi:10.1038/scientificamerican062020-2lguG0hUdXz0VbbFXUtpaX
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