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亚历山大·纳奇/盖蒂图片社
  • 抗体的产生是对病毒、细菌或其他病原体的关键免疫反应,但它不是人体对抗感染的唯一方式。
  • 加强剂量被视为加强对SARS-CoV-2(导致COVID-19的冠状病毒)的免疫保护的一种方式。
  • 面对Omicron变体,越来越多的国家正在推出增强剂,它可以克服疫苗提供的一些保护。

随着越来越多的国家推出COVID-19疫苗加强剂量,关于这些额外剂量将如何保护人们的讨论集中在三件事上——突破性感染、抗体水平下降以及高度传播的变体,如Delta和Omicron。

当然,所有这些都是相互关联的。

令人担忧的是,在完全接种疫苗后的几个月里,随着抗体水平下降,人们的保护能力将下降,特别是对高度传染性的Delta和Omicron变体的保护,这可能会增加突破性感染。

此外,初步数据表明,Omicron可能能够克服疫苗和先前感染所提供的一些免疫保护。

加强剂量被视为加强对SARS-CoV-2(导致COVID-19的冠状病毒)的免疫保护的一种方式。

然而,关于加强针的争论比这要复杂得多。

当谈到COVID-19疫苗随着时间的推移如何发挥作用时,并不是只有一种效果。一些疫苗可能仍然可以防止大多数人患上重病或死亡,但对导致轻微症状的感染的保护作用可能较小。

此外,抗体只是免疫系统用来对抗感染的一种工具。只关注抗体水平会忽略免疫系统其他部分提供的保护,其中一些保护的寿命更长。

尽管如此,了解抗体的工作原理以及抗体水平下降对预防COVID-19意味着什么仍然很重要。

抗体是免疫系统对感染做出反应时产生的y形蛋白质。它们能识别并结合特定的分子结构,即抗原,比如在病毒或细菌表面发现的抗原。

许多参与预防冠状病毒感染的抗体与病毒表面的刺突蛋白结合,病毒利用刺突蛋白感染细胞。

抗体由一种叫做B细胞的免疫细胞产生,B细胞存在于血液、淋巴结、脾脏和其他组织中。每个B细胞产生一种特定类型的抗体。

科学家们 估计 人类免疫系统可以产生至少一万亿种独特的抗体,尽管这个数字可能要高得多。

当身体第一次遇到病毒或其他病原体时,B细胞可以与病原体结合,B细胞就会被激活。

一旦被激活,B细胞就会繁殖并形成不同的细胞,包括浆细胞,它们是抗体生产工厂。

抗体在感染后仍会在体内存留一段时间,但根据病原体和其他因素的不同,抗体的数量会在几个月或几年内逐渐减少。

B细胞和抗体是适应性免疫系统的一部分,是针对特定病原体的分支。

另一个分支被称为先天免疫系统,它提供了对感染的一般防御。

这两个分支可以一起工作,在你患上重病之前抵御病毒或细菌。如果你的免疫系统以前从未遇到过病毒或细菌,先天免疫反应可能会感觉到有问题,并迅速对入侵的病毒或细菌做出反应。

这很重要,因为适应性免疫系统可能需要几天到几周的时间才能有效地建立足够的抗体来对抗特定的病原体。

然而,一旦你的免疫系统接触到病原体,下次就可以更快地做出反应。这意味着它可以在你出现任何症状之前抵御入侵的细菌或病毒。

“如果你第一次接触到一种特定的病原体,并且你的适应性免疫系统参与其中,你将发育出所谓的记忆细胞——无论是在t细胞侧还是b细胞侧,”加州大学医学院副教授拉尔夫·潘托普莱特博士解释说西蒙弗雷泽大学他研究艾滋病病毒和其他病毒的抗体反应。

一种类型的T细胞,称为辅助T细胞,刺激B细胞产生抗体。另一种被称为杀手T细胞,攻击已经被病原体感染的细胞。

Pantophlet说:“如果你再次接触相同或非常相似的病原体,通常是抗体帮助保护或削弱第二次接触。”

疫苗能引发类似的免疫反应,而不会像自然感染那样引发严重疾病。

潘特弗莱特说:“(疫苗接种)基本上是一种为身体提供抗体的技巧,所以当你接触到‘真正的东西’时,你至少在一定程度上受到了保护。”

疫苗通过向免疫系统提供来自病原体的抗原来实现这一点。

有些疫苗含有全部病原体,但是以减弱或灭活的形式。其他的病毒只含有特定的病原体。

COVID-19 mRNA疫苗教会我们的细胞如何制造针对冠状病毒突刺蛋白的抗体。

免疫系统不是只产生一种抗体来应对病原体,而是产生多种不同的抗体。其中一些抗体与抗原结合强烈,另一些则不那么强烈。

它们也可以分为中和性抗体和非中和性抗体。顾名思义,中和抗体可以“中和”病原体。

例如,为了应对SARS-CoV-2,某些中和抗体与冠状病毒突刺蛋白紧密结合,防止其感染细胞。

尽管非中和抗体不会这样做——或者只是微弱地这样做——但它们仍然可以在对抗病原体中发挥作用。

Pantophlet说:“非中和抗体不能保护细胞免受感染。”“然而,非中和抗体可以识别暴露在受感染细胞表面的病毒抗原。”

当非中和抗体与这些表面抗原结合时,免疫系统的其他部分就会出现并消灭受感染的细胞。

Pantophlet说,对于COVID-19,大多数实验室都会测量中和抗体,“因为这给了你一个合理的保护措施。”

然而,对于COVID-19,他说我们还不清楚需要多高的中和抗体水平才能提供一些免受感染或严重疾病的保护。

Emily S. Barrett博士,生物统计学和流行病学副教授罗格斯公共卫生学院他说,识别这种最小的免疫反应是复杂的,因为除了抗体,免疫系统还有其他方法来保护你。这包括细胞或t细胞介导的免疫反应。

“所以,不幸的是,尽管我们都想确定一个保护的门槛,但目前还没有简单的答案,”她说。

不过,Pantophlet说:“我们通过监测和测量疫苗的有效性所知道的是,随着中和抗体水平的下降,出现突破性感染的机会就会增加。”

最近几周, 科学家们 已经接近于定义这种针对COVID-19的保护性免疫反应(或“保护的相关性”),但我们还没有完全做到这一点。

与此同时,科学家们依靠其他措施来了解疫苗的效果如何。这包括观察疫苗在现实世界中的有效性,包括在特定人群中和随着时间的推移。

这是方法以色列决定在夏天推出COVID-19助推器时使用的这种方法。

该国的数据显示,今年早些时候接种疫苗的人比最近接种疫苗的人更容易发生突破性感染。

缺乏对COVID-19的保护相关性也是为什么你不能在接种疫苗或自然感染后进行抗体测试,看看你对冠状病毒的保护程度如何。

接种疫苗或自然感染后,抗体水平上升,但随后开始下降。这并不出乎意料。

“抗体只能存活一段时间,”Pantophlet说,“这取决于一大堆生物学因素,它们可以持续多久。”

抗体在血液中停留的时间是不同的。

据一些人说,接种两剂麻疹疫苗后,抗麻疹病毒的抗体水平至少可以持续10年 研究

但有了COVID-19 mRNA疫苗,一些人 研究 发现抗体水平在第二次注射后的几周内开始下降。

这不会立即转化为免疫保护的明显丧失。

然而,研究表明辉瑞-生物科技和牛津/阿斯利康疫苗的有效性在第二次注射后约6个月开始减弱。

Pantophlet说:“很明显,一旦(抗体水平)开始下降到某个特定水平,突破性感染的可能性就会增加。”“基本上,这意味着病毒感染你的几率更大。”

但“这并不会自动导致你进医院或患上严重的疾病,”他补充说。

根据美国疾病控制与预防中心(CDC)最近的一份报告 研究 在接种第二剂mRNA疫苗2至12周后,疫苗预防住院的总体有效性为86%。13到24周后,这个比例是84%。

这种减少在统计上并不显著。

Pantophlet说,即使在接种COVID-19疫苗几个月后,“你的整个免疫系统——抗体、T细胞和其他相关部分——似乎有足够的能力保护你,以至于你不一定会住院。”

他说:“但是我们不知道,这是一个很大的‘如果’,我们不知道这种保护措施是否还能再维持6个月。”“这就是为什么会有关于是否应该给予加强剂的争论。”

科学家们继续监测突破性感染和人们的免疫反应,以了解COVID-19疫苗接种或自然感染后免疫保护能持续多久。

因为抗体是蛋白质,它们不能复制。相反,产生抗体的B细胞可以留在体内,并在需要时繁殖。

一个 研究 发现11个月后仍能检测到SARS-CoV-2抗体。研究人员还发现,如果需要,骨髓中的浆细胞能够产生这些抗体。

该研究的作者之一告诉美国国家公共电台这些细胞可能会产生抗体几十年。

然而,如果冠状病毒在这段时间内发生了显著变化,免疫系统可能需要学会识别和攻击这种新的变体。

了解某种抗体水平对冠状病毒感染或严重COVID-19的保护效果如何,还会受到其他影响疫苗有效性的因素的影响。

疫苗的有效性意味着它在现实世界中的效果如何。

这与它的有效性相反,后者是衡量疫苗在临床试验中的效果如何的指标。在疫苗试验期间,研究人员试图考虑其他可能影响感染或严重疾病风险的因素。

接种疫苗的人是否戴口罩或保持身体距离都会影响他们接种后的感染风险。即使是社区范围的口罩或疫苗规定也会影响疫苗的有效性。

根据最近的一项调查,在加州今年6月取消口罩禁令后不久,加州大学圣地亚哥分校卫生部门完全接种疫苗的员工中的冠状病毒病例与今年早些时候相比有所上升研究

这也与Delta变异的传播相吻合,这也可能增加了突破性感染的风险。

尽管如此,研究人员发现,1月和2月接种疫苗的人发生突破性感染的风险高于3月至5月接种疫苗的人。

这些因素的结合很可能在起作用。

尽管科学家们经常观察大群体的疫苗有效性,但人们对疫苗接种和自然感染的免疫反应可能会有所不同,有时甚至很大。

在一个研究研究人员发现,与轻度/中度症状的人相比,COVID-19严重症状的人更有可能检测到抗体水平。没有症状的人抗体水平甚至更低。

该研究的作者之一巴雷特说:“这种模式几乎在感染后立即出现,并在长达6个月的随访中持续存在。”

大多数研究参与者在感染后6个月的抗体水平维持不变,但在这段时间内,抗体水平根据症状的不同而有所不同。

症状严重的人在前2个月内抗体水平急剧上升,而无症状感染者在6个月内抗体水平缓慢上升。

研究人员并没有研究抗体水平较高的人是否能更好地防止再次感染。

然而,“绝大多数感染者体内都能检测到抗体,”巴雷特说,“你不需要很高的循环抗体计数来对感染做出反应。”

另一个研究发现即使是患有轻度COVID-19病例的人似乎也不会再次感染,至少在感染后的6个月内是这样。

当谈到接种疫苗后抗体水平下降时,一份预印本研究这表明不同的群体出现了相似的下降。

研究人员研究了120名养老院居民和92名医护人员的血液样本,这些人接受了两剂辉瑞- biontech COVID-19疫苗。

6个月后,两组的抗体水平都下降了84%以上。

研究人员还发现,以前感染过冠状病毒的人与那些“未感染”的人相比,这种下降是相似的。

然而,未感染的老年人对疫苗接种产生的初始抗体反应较少。

这种较低的免疫反应发生在这个年龄段的人接种其他疫苗,包括季节性流感疫苗。

在接种疫苗6个月后,70%的养老院居民的“中和[抗体]水平非常低,在检测的极限,”研究作者大卫·卡纳迪博士说,他是明尼苏达大学医学院的教授凯斯西大学

这项研究还没有经过同行评审。

卡纳迪说,抗体水平下降,再加上养老院居民的起点较低,对这一群体来说尤其令人担忧,因为他们可能身体虚弱或有其他慢性健康问题。

他说:“由于这些额外的条件,抗体的大幅下降使他们处于持续的高风险,甚至更高的风险。”“这意味着需要住院或死亡的风险更高。”

免疫系统较弱的人也可能对疫苗接种产生不强烈的免疫反应,使他们的抗体水平处于较低的起点。

这包括器官移植接受者和正在接受癌症治疗或服用抑制免疫系统药物的人。

在美国疾病控制与预防中心的研究中,在整个研究期间,疫苗对免疫功能低下患者住院的有效性为63%。

截至12月9日,美国疾病控制与预防中心也宣布 建议 每一个18岁及以上的人接种了mRNA疫苗,每一个18岁及以上的人接种了强生疫苗。这包括免疫功能低下的人。

此外,接受mRNA疫苗的16岁和17岁的人可以根据个人的好处和风险选择接受加强剂。

有资格接种加强剂的人可以从食品和药物管理局授权的任何COVID-19疫苗中选择额外剂量。