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科学家在新冠患者血液中发现了能最好地中和冠状病毒的抗体
研究发现新冠疫苗接受者针对Delta/B.1.617.2变种的抗体水平较低
简单的药片能战胜新冠吗?辉瑞或在年底带来一个“治愈”方案
美国新冠疫苗接种速度放缓 专家担忧对儿童构成风险
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科学家在新冠患者血液中发现了能最好地中和冠状病毒的抗体
科学家们首次详细分析了COVID患者对SARS-CoV-2的不同部分产生的不同抗体。检测针对SARS-CoV-2(引起COVID-19的病毒)的抗体的血液测试,是诊断该疾病、开发潜在治疗方法和检查疫苗效力的重要工具。虽然有这样的测试,但我们对不同的抗体如何与病毒抗原相互作用了解甚少。藤田健康大学的科学家们着手评估各种抗原特异性抗体,并确定其中哪种抗体对SARS-CoV-2具有最强的中和活性。
COVID-19大流行病现在已经在全世界造成了200多万人死亡,而且这个数字还在不断增加。作为回应,卫生机构已经推出了诊断和了解该疾病的测试。除了现在广为人知的PCR测试外,人们对检测针对SARS-CoV-2(导致COVID-19的病毒)的 "抗体"的血清学(血液)测试感兴趣。这些血液测试有相当多的应用,从识别具有高水平抗SARS-CoV-2抗体的献血者(其血液可用于康复性血浆治疗)到测量疫苗的有效性。
那么,什么是抗体?这些是由身体的免疫系统产生的蛋白质,用于对抗外来蛋白质,如SARS-CoV-2病毒。抗体的作用是与免疫系统识别的病毒的特定部分结合,称为 "抗原"。SARS-CoV-2由四个主要蛋白质组成,其中两个是高度免疫原性的(能够产生免疫反应)。这些免疫原性蛋白被称为穗状蛋白(S)和核壳蛋白(N)。存在对S蛋白的特异性抗体意味着有更多的病毒中和活性,而对N蛋白的特异性抗体表明受测者以前体内存在过SARS-CoV-2感染。
尽管有这种普遍的认识,我们实际上对不同的抗体(或抗体 "同型")如何与SARS-CoV-2产生的各种抗原相互作用只有一个模糊的认识。因此,由藤田健康大学的Hidetsugu Fujigaki高级助理教授和Yohei Doi教授领导的科学家团队与日本国立传染病研究所、光纯化学公司以及富士胶片公司合作,首次对这些相互作用进行了详细调查。
"我们的目标是量化这些不同的抗体对SARS-CoV-2的中和活性,"藤垣博士解释说,"我们研究了针对S蛋白和N蛋白不同部分的特异性抗体,以确定其中哪种抗体是阻止病毒的最佳预测因素。"
他们通过对藤田健康大学医院41名COVID-19患者的血样进行分析来做到这一点。该团队使用三种常见的抗体(IgG、IgM和IgA)开发了检测方法,每一种抗体都分成了与五种抗原(S蛋白的三个部分,包括受体结合域[RBD]、全S蛋白和全N蛋白)特异性结合的同种型。
他们的实验结果表明,所有与S蛋白(全部和部分)结合的抗体同型是高度特异的,但与N蛋白结合的抗体同型则不那么特异。除了微小的变化外,所有的抗体在症状出现后约2周就能在患者体内检测出来,而且检测灵敏度高于90%(与N蛋白结合的IgM除外)。重要的是,研究人员表明,对S蛋白的RBD特异性的IgG与病毒中和活性和疾病严重程度的相关性最高。换句话说,测量RBD特异性IgG水平可以告诉我们很多关于COVID-19患者的免疫反应,并可能成为改进COVID-19血液测试的基础。
"我们对我们的发现也感到非常兴奋,因为它们对疗养血清/血浆疗法的影响,这是一种从COVID-19康复并对SARS-CoV-2有高水平抗体的人输血的治疗方式,"藤垣博士补充说,"能够证明针对RBD的IgG抗体与中和活性高度相关,意味着我们可以为这种治疗确定合适的献血者。"
世界有望进入大流行病的最后阶段,而这些信息可能是刻画出通往大流行病后安全世界的最后几步所需的工具。
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研究发现新冠疫苗接受者针对Delta/B.1.617.2变种的抗体水平较低
根据弗朗西斯·克里克研究所和国家健康研究所(NIHR)UCLH生物医学研究中心的新实验室数据,接种者血液中能够识别和对抗首次在印度发现的新SARS-CoV-2三角洲变种(B.1.617.2)的抗体水平平均低于对抗先前在英国流行的变体的抗体水平,该数据于2021年6月3日以研究信函的形式发表在《柳叶刀》上。
研究结果还显示,这些抗体的水平随着年龄的增长而降低,并且随着时间的推移而下降,这为支持在秋季向脆弱人群提供疫苗额外接种次数的计划提供了证据。
此外,研究人员还支持目前减少疫苗剂量间隔的计划,因为他们发现,只需注射一剂辉瑞-生物技术公司( Pfizer-BioNTech)的疫苗,人们不太可能产生针对B.1.617.2(Delta)变种的抗体水平,而这一水平与之前占主导地位的B.1.1.7(Alpha)变种一样高,后者首次在英国肯特郡发现。
尽管需要像这样的实验室结果来指导病毒如何演变以逃避第一代疫苗,但仅仅是抗体水平并不能预测疫苗的有效性,还需要进行前瞻性的人群研究。较低的中和抗体水平可能仍然与对COVID-19的保护有关。
这是迄今为止发表的最大规模的研究,调查了在健康成年人中由疫苗诱导的针对最新关注变种的抗体中和能力。研究人员已将他们的研究结果提交给基因型-表型国家病毒学联盟(G2P-UK)、新兴呼吸道病毒威胁咨询小组(NERVTAG)以及疫苗接种和免疫联合委员会(JCVI),作为人们在接种一剂和两剂辉瑞-生物技术公司COVID-19疫苗后可能获得的对新变种的保护水平的证据。
作为SARS-CoV-2研究的一部分,由克里克大学和伦敦大学学院医院NHS基金会信托基金(UCLH)的合作伙伴领导,来自这些机构的医护人员和工作人员一直在定期捐赠血液和拭子样本,以便研究人员能够跟踪不断变化的感染风险和对疫苗接种的反应。由于NHS实验室向G2P-UK联盟提供了令人担忧的最新变种的样本,研究人员已经能够快速评估它们可能带来的潜在风险。
在拥有足够的每种变体研究对象的短短几天内,他们能够分析250名健康人血液中的抗体,这些人接受了辉瑞-生物技术公司的COVID-19疫苗的一剂或两剂,在他们接受第一剂后的三个月内。他们使用克里克研究所开发的一种新的高度精确的高通量病毒中和试验,测试了抗体阻止病毒进入细胞的能力,即所谓的 "中和抗体",以对抗SARS-CoV-2的五种不同变种:
首次在中国武汉发现的原始毒株
在2020年4月的第一波疫情中在欧洲占主导地位的毒株(D614G)
B.1.1.7,在英国肯特郡首次发现的变种(Alpha)
B.1.351,在南非首次发现的变种(Beta)
B.1.617.2,首次在印度发现的令人关注的最新变种(Delta)
他们比较了所有变种之间这些中和抗体的浓度。以前的临床研究数据表明,较高的抗体滴度(在实验室中仍能阻止50%病毒感染的最大稀释度)是预测疫苗效力和对COVID-19的更大保护的一个很好的指标。
研究发现,在已经完全接种了两剂辉瑞-生物技术公司疫苗的人中,与目前疫苗所依据的原始毒株相比,针对B.1.617.2变种的中和抗体水平要低五倍以上。
重要的是,这种抗体反应在只接受过一剂的人身上甚至更低。在接种单剂量辉瑞生物技术公司的疫苗后,79%的人对原始菌株有可量化的中和抗体反应,但对B.1.1.7来说,这一比例下降到50%,对B.1.617.2来说是32%,而对B.1.351来说是25%。
虽然针对所有变种的抗体水平随着年龄的增长而下降,但没有观察到与性别或BMI的相关性。
这里分析的研究参与者都曾接种过辉瑞-生物技术公司的疫苗。更多的工作正在进行中,以测试已接种牛津/阿斯利康疫苗的人对这些相同变体的中和抗体。
UCLH传染病顾问和遗产研究的高级临床研究员Emma Wall说。"这种病毒可能会在未来一段时间内存在,所以我们需要保持敏捷和警惕。我们的研究旨在对大流行病的转变做出反应,以便我们能够迅速提供关于变化的风险和保护的证据。最重要的是要确保疫苗的保护力足够高,以使尽可能多的人远离医院。而我们的结果表明,做到这一点的最好方法是迅速提供第二剂,并为那些对这些新变种的免疫力可能不够高的人提供增强。"
克里克大学RNA病毒复制实验室的组长、G2P-英国国家病毒学联盟成员David LV Bauer说。"新的变种自然发生,那些有优势的变种会传播。我们现在有能力迅速调整我们的疫苗接种策略,在我们知道人们最容易受到伤害的地方最大限度地提供保护。跟踪这些病毒进化对于我们保持对大流行病的控制和恢复正常至关重要。这项工作是国家卫生系统和学术界同事之间有效合作的一个有力例子,它可以帮助我们在大流行病的这个新阶段驾驭变化。"
阅读报告PDF全文:
https://www.thelancet.com/cms/10.1016/S0140-6736(21)01290-3/attachment/bdc1ff2e-e5e7-45cc-a6ba-00549cac24cd/mmc1.pdf
03
简单的药片能战胜新冠吗?辉瑞或在年底带来一个“治愈”方案
虽然焦点主要集中在疫苗上,但你可能也听说过辉瑞正在试验一种治疗COVID-19的药物。这听起来好像非常不错,虽然结果还很初步,但这是一个很有前景的方法。目前治疗COVID-19的大多数抗病毒药物都是针对感染引起的炎症和免疫反应,而辉瑞的药物则直接针对SARS-CoV-2病毒本身。
加强我们对病毒的防御
跟COVID-19相关的大部分疾病是由感染可能发生的强烈炎症和免疫反应引起的。迄今为止最成功的治疗就是针对这种过度的免疫反应。
在疾病早期服用吸入皮质类固醇布地奈德已被证明可以减少更严重疾病的发展。
对于因COVID-19住院需要吸氧的患者,口服皮质类固醇地塞米松可降低死亡的可能性。在最严重的病例中--入住ICU的COVID-19患者,静脉注射抗炎托珠单抗可以提高患者的生存几率。但这些治疗并不针对SARS-CoV-2本身,而只是感染的后果。事实证明,直接针对该病毒更为困难。
直接针对SARS-CoV-2
像SARS-CoV-2这样的病毒必须进入宿主细胞才能繁殖。它利用刺突蛋白附着在细胞上,然后利用细胞自身的蛋白质进入细胞。
一旦进入细胞内,SARS-CoV-2就会脱去外壳然后释放出病毒RNA。这就像一个模板,允许病毒复制,之后感染其他细胞。在这个生命周期的任何时刻,病毒都可能容易受到干预。
SARS-CoV-2携带一种类似3C的蛋白酶(3CLpro),它在复制过程中起着至关重要的作用。这种蛋白酶跟SARS- CoV -1 (SARS)病毒所用的蛋白酶几乎相同,跟中东呼吸病毒(MERS)所用的蛋白酶相似。
因此,一种能有效靶向3CLpro并防止病毒复制的药物可能有利于对抗多种已知冠状病毒以及未来可能出现的任何一种新冠病毒。
蛋白酶抑制剂已成功用于治疗其他病毒感染,特别是慢性感染如艾滋病毒和丙型肝炎。
它们是在大流行初期提出的,作为COVID-19的一种可能的治疗方法。但HIV药物洛匹那韦-利托那韦在两项临床试验中显示无效,这些药物水平可能太低,无法对抗SARS-CoV-2。虽然更高的剂量可能有效,但也可能产生更多的副作用。
科学家们还提出了一种新的抗病毒药物瑞德西韦,它最初是用来治疗埃博拉病毒的。瑞德西韦延缓了病毒复制其RNA的能力。
最初的病例报告看起来很有希望,美国食品和药物管理局(FDA)也批准了这种药物的紧急使用。但对住院的重症COVID-19患者进行的随机对照试验结果令人失望。
虽然存活下来的病人病情持续时间缩短了,但并没有显著降低一个人的死亡几率。毕竟这两种药剂都不是专门针对SARS-CoV-2设计的。但在2020年,辉瑞/BioNTech发现了一种小分子PF-00835231,它可以阻断SARS-CoV-2 3CLpro蛋白酶。它最初是针对SARS-CoV-1设计的,但这两种病毒的酶几乎完全相同。
PF-00835231单独使用或跟瑞德西韦联合使用似乎能减少包括SARS-CoV-2在内的一系列喜怒干病毒在实验室细胞中的复制。它还减少了一些动物模型中的病毒复制且没有不良的安全信号。但需要注意的是,这项研究尚未经过同行评审。
现在该做什么?
辉瑞/BioNTech正将PF-07304814和PF-07321332这两种药物用于COVID-19临床试验。PF-07321332是一种口服制剂或药丸,可能用于COVID-19的早期治疗。两种都是3CLpro抑制剂的配方。
这些1期试验于3月开始,代表了药物开发的最早阶段。这些试验选择健康的志愿者并使用不同剂量的药物来确定其安全性。他们还研究这些药物是否能在体内引起足够的反应以表明它们对SARS-CoV-2有效。
下一步则将进行2期或3期试验,以此来看看它们是否改善了COVID-19的疗效。通常这一过程需要数年时间,但随着流感继续在全球肆虐,辉瑞表示,如果1期试验成功,那么它将在几个月内完成这项工作。
抗病毒药物在急性COVID-19中的应用一直困难重重,收效甚微。虽然研究结果尚处于初步阶段,但辉瑞/BioNTech的这些药物是很有前途的。它们可以在疾病早期使用,尤其是针对那些接种疫苗保护不力或未接种疫苗的人。它们还可以作为一种预防手段以控制暴露人群中的疫情。它们应该能有效对抗所有令人担忧的SARS-CoV-2变种以及其他已知的和可能出现的新冠病毒。
辉瑞CEO最近还暗示,这种药物可能会在今年年底上市,这可能是一种渺茫的希望。但这场大流行向我们人类展示了科学快速发展的可能性。
04
美国新冠疫苗接种速度放缓 专家担忧对儿童构成风险
美国日均新冠疫苗接种水平进一步下降,可能无法按期完成拜登政府的疫苗接种目标,这引发专家的担忧。根据美国疾病控制和预防中心的数据显示,截至当地时间4日,美国平均每天接种的新冠疫苗数量仅超过100万剂,要远低于4月初的平均每天接种330万剂的峰值水平
美国有线电视新闻网通过对美国疾控中心的数据分析发现,如果按照当前的疫苗接种速度,美国可能无法按期完成拜登政府的疫苗接种目标,也就是在7月4日前让70%的成年人至少接种一剂新冠疫苗。
美国疾控中心的数据显示,截至当地时间4日上午,美国有约63.2%的成年人接种了至少一剂新冠疫苗。如果继续维持当前的接种速度,美国要到7月中下旬,也就是延迟大约半个月后,才能完成拜登政府的疫苗接种目标。
有专家担心,疫苗接种率低的社区和地区存在疫情爆发的风险,不仅可能对未接种疫苗的成年人构成风险,还可能对尚未或刚刚获得接种资格的儿童构成风险。美国疾控中心主任瓦伦斯基4日表示,美国3月和4月青少年因感染新冠肺炎而住院治疗的人数有所上升。瓦伦斯基希望,美国父母与青少年能意识到持续戴口罩的重要性,并尽快接种疫苗。
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