新冠病毒(SARS-CoV-2)感染/打疫苗後,人體獲得免疫力的強度和持久性一直是最受關注的課題。因為這是決定人類能否從這場世紀瘟疫中解放出來的關鍵。
2020年7月14日,medRxiv預印版的一篇文章引起恐慌。這項由英國King's College London學者發表的研究顯示,部分康復患者血漿中的抗體滴度在60天就降低到了無保護力的水平。
(新冠病毒的關鍵蛋白)
研究者分別觀察了針對S蛋白、受體結合區(RBD)和N蛋白的IgM、IgA和IgG三種抗體。其中IgM通常代表急性期免疫抗體,IgA作為分泌型抗體,為機體黏膜局部抗感染免疫的主要抗體,IgG則為長期的免疫應答抗體。結果發現:
1)針對新冠病毒的抗體結合反應
只有3.1%(2/65)的新冠病毒感染者未產生任何針對新冠病毒抗原的結合抗體。研究顯示,抗S抗原、受體結合區、N抗原的IgG應答率分別為92.3%、89.2%和93.8%。同時也可以看到,隨著感染後時間延長,IgM和IgA快速降低;IgG維持時間較久,但亦有降低,部分患者降低到基線水平。
研究者特別觀察了每一位患者的抗體情況,並根據其臨床嚴重程度評分0-5分。如下圖所示,紅色為0分,最輕;紫色為5分,代表病情最嚴重。
可以看出,病情輕的感染康復者免疫球蛋白水平水平下降尤為明顯,在感染後60天,不僅僅是IgM和IgA,部分患者IgG水平也降低到基線水平。
(圖1)
2)針對新冠病毒的中和抗體反應
研究者發現,中和抗體滴度在感染23天逐漸達到頂峰,這時7.7%為低滴度、10.8%中等滴度、18.5%高滴度、60.0%強滴度(圖2A);但此後逐漸下降。
圖2B也直觀可以看到,嚴重程度分別為0分和4分的四位患者抗體的變化情況。
(圖2)
3)病情輕的患者抗體水平更低
研究者根據感染者病情嚴重程度分為0-3分和4-5分兩組,並比較了其中和抗體峰值時水平。發現病情重的感染組和抗體滴度顯著高於病情輕的感染組。
(圖3)
7月14日同一天,澳大利亞墨爾本大學在Nature Med發表文章,證實了在康復COVID-19患者具有較強記憶B細胞循環Tfh細胞(cTfh)免疫應答。
這兩種細胞亞群的反應頻率與外周血S蛋白特異性的中和抗體的中和活性正相關。但是直接針對RBD表位的記憶B細胞和cTfh頻率較低。研究發現特異的cTfh可以預測患者血清中和活性,因此可以作為患者抗體反應的標記物。
7月15日,新加坡Duke-NUS醫學院的學者在Nature發表的文章是最關鍵的一篇新型冠狀病毒SARS-CoV-2 T細胞免疫的文章,指出T細胞的記憶可存在數十年。
這篇論文的題目是「SARS-CoV-2-specific T cell immunity in cases of COVID-19 and SARS, and uninfected controls」。
1)新冠康復者有特異性T細胞應答
這項研究首先評估了36名康復期COVID-19的特異性T細胞應答。研究發現CD4和CD8 T細胞可識別結構蛋白核衣殼蛋白NP的表位抗原肽。
(圖1)
(圖2)
2)SARS康復者均有針對新冠病毒的T細胞應答
更為重要的是,該研究在23名2003年SARS患者中發現,所以SARS康復者都依然具有對SARS-CoV NP的長效記憶T細胞,而這些T細胞與SARS-CoV-2 NP具有的高度交叉反應性。這些SARS患者已經康復17年。
(圖3)
3)健康人群中有51.4%有針對新冠病毒的T細胞免疫應答
令研究人員驚訝的是,在37名沒有罹患過SARS或COVID-19的健康受試者中,51.4%(19/37)檢測出SARS-CoV-2特異性T細胞,這些T細胞較多識別ORF-1編碼的NSP-7,NSP-13以及NP。
有趣的是,作者懷疑這些受試者感染過普通感冒冠狀病毒,但是研究發現這些健康受試者的NSP-7特異性T細胞卻不識別普通感冒冠狀病毒的表位;然而這些T細胞卻可以識別動物beta冠狀病毒的表位。
Hanson解讀:
最近關於感染後和疫苗接種後的免疫力持續時間討論很頻繁,medRxiv預印版的研究顯示,病情重的新冠病毒感染者抗體水平更高、且維持時間更久;部分感染者的抗體水平在60天後降低到了基線水平。
但這篇文章沒有考慮記憶性免疫細胞的應對及其功能,Nature Med和Nature的兩篇文章做了補充。
Nature Med發表文章,證實了在康復COVID-19患者具有較強記憶B細胞循環Tfh細胞(cTfh)免疫應答,糾正了抗體降低會導致對新冠病毒無免疫力的「印象」。
最重要的Nature文章則顯示,T細胞的記憶功能特異而持久,而且有很高效的識別冠狀病毒保守表位的交叉反應;SARS康復者均顯示對新冠病毒的T細胞免疫應答,健康者有51.4%有對新冠病毒的T細胞免疫應答。
更關鍵的是,該研究發現,未感染新冠病毒的「健康」受試者可能在一定時期感染過動物beta冠狀病毒,並形成了持久的特異性T細胞應答;由此提示,人類可能經常暴露於動物beta冠狀病毒之中,為冠狀病毒跨種傳播提供了一定啟示。
而一般健康者也有對新冠病毒的T細胞免疫應答,是否與近一半新冠病毒感染者為無症狀感染者有關,也是很值得研究的課題。
End