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研究:患过非典注射新冠疫苗或引发超级免疫力
研究人员在感染COVID-19的儿童中发现罕见炎症性疾病的重要线索
科学家发现COVID-19患者出现危及生命的血块的原因
美NIH试验发现,血浆疗法并不能阻止COVID-19的发展
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研究:患过非典注射新冠疫苗或引发超级免疫力
在SARS-CoV-2出现的近20年前,一种相关的、甚至更致命的冠状病毒引发了恐慌,当时导致了8000名感染者中近10%的人死亡。不过这场在2003年的爆发的严重急性呼吸系统综合症(SARS)可能给一些幸存者留下了礼物。
一项新研究表明,接种了COVID-19疫苗的前SARS患者似乎能抵御传播中的所有SARS-CoV-2变种及可能很快出现的变种。他们强大的抗体甚至可以保护其他尚未感染人类的物种的冠状病毒并可能为如何制造所谓的冠状病毒疫苗提供线索从而阻止未来的疫情爆发。
来自新加坡杜克-新加坡国立大学医学院的新发疾病专家Linfa Wang领导的一个小组确定了8名最近接受了两针信使RNA COVID-19疫苗的SARS幸存者。Wang和他的同事今天在《The New England Journal of Medicine》上报告称,在试管中,从他们血液中筛选出来的抗体有力地“中和”了一种早期SARS-CoV-2毒株及导致SARS的SARS-COV病毒。该团队进一步发现,这些中和抗体对SARS-CoV-2的Alpha、Beta和Delta变种都有效,并且还抑制了在蝙蝠和穿山甲中发现的五种相关冠状病毒,据悉,这些病毒可能会感染人类。
没有参与这项研究、来自杜克大学的结构生物学家Priyamvada Acharya表示,这项研究证明了sarbecoviruses--冠状病毒的一个子集,包括引起SARS和COVID-19的原因--的广谱免疫给人们带来了一个好消息,“这篇论文证明了pansarbecovirus疫苗是可能的。”一些试图开发这种疫苗的研究人员表示,这也标志着朝着一个长期希望迈出了重要的一步--一种能对抗所有冠状病毒的疫苗。
SARS-CoV和SARS-CoV-2约有80%的部分是相同的,当它们的表面蛋白刺突跟称为血管紧张素转换酶2 (ACE2)的人类细胞受体结合时都会引发感染。因此,当其他研究人员今年报告称,从SARS中康复的人保留了可以阻止SARS-CoV与ACE2受体结合的抗体,但似乎对SARS-CoV-2没有任何作用时,对此Wang感到惊讶。“我一直在想,这两种病毒结合到同一个受体上,那么为什么(这些人的抗体)不交叉中和呢?”他想道。
虽然免疫系统的B细胞能产生各种各样的抗体来对抗任何病毒,但实验室测试通常只检测到数量最多的抗体的存在。Wang解释称,可能SARS幸存者体内有一群B细胞,它们能识别SARS-CoV和SARS-CoV-2,但属于少数且很难看到。如果是这样,他认为,COVID-19疫苗可能会增加这些双作用B细胞的数量并扩大幸存者的免疫力。
为了检验这种可能性,Wang的团队比较了来自接种过的SARS幸存者和没有接种过COVID-19疫苗的SARS患者的中和抗体。Wang的团队还分析了其他三组人的抗体:目前患有COVID-19的未接种者、从SARS-CoV-2中康复或从未感染过该病毒的接种者。
根据Wang的团队开发的一种新检测方法,接种过疫苗的SARS幸存者是唯一一个抗体中和了10种不同冠状病毒的群体。据悉,该方法测试了抗体阻断ACE2和不同尖刺的受体结合域(RDB)之间的结合的能力。中和抗体的水平相对较高。“这非常有趣,”来自西雅图华盛顿大学的生物医学工程师Neil King说道,“这可能会导致人们重新考虑他们的努力。”据悉,他也在研究冠状病毒疫苗。
眼下,几个研究全冠状病毒疫苗的小组正在结合八种或更多不同病毒的峰值或关键RDB。但新研究表明,仅仅两种病毒的结合可能就足以达到一个不那么雄心勃勃的目标,即保护人体免受所有sarbecoviruses的感染。然而,Wang还没有确定为什么这些抗体会如此有效,而这对设计疫苗至关重要,因为RBD本身可能不会引发所需的免疫反应。免疫原的设计将需要一项复杂的结构生物学分析,目前他的团队正在进行这项分析以精确确定它们与RBD结合的位置。反过来,这些信息可能会让研究人员对触发这些抗体产生的刺突部分进行逆向工程。
对于可能的SARS-CoV-2变异或pansarbecvirus疫苗,Wang建议最好的免疫原是将SARS-CoV的常见区域和来自穿山甲和蝙蝠的SARS相关病毒结合起来。他说道:“我们希望疫苗尽可能远离SARS-CoV-2,这样就能真正让人类免疫系统只产生常见的中和抗体。”
在研究疫苗的同时,该实验室还从接种过COVID-19疫苗的SARS幸存者身上分离出了几种个体抗体,这些抗体对SARS-CoV-2的效力远远超过其他小组描述的任何抗体。Wang认为,这些在实验室大量制造的单克隆抗体可能在未来的疫情中发挥关键作用。“我们将生产一种由12种单克隆抗体组成的混合物,它可以中和所有不同的sarbecoviruses并准备好对抗下一次大流行。如果我们不幸患上了SARS-3,那么我们已经有一种治疗混合物了。”
斯克利普斯研究所的结构生物学家Andrew Ward目前正在研发全冠状病毒疫苗,他称Wang的研究小组的结果“相当酷”,不过他并不惊讶对SARS-CoV和SARS-CoV-2的免疫可能产生更广泛的sarbecovirus屏障。他同样对这项研究能完成感到印象深刻。他表示,少数SARS幸存者的血液是“一种难以获得的独特资源”。
据Wang介绍,新加坡的SARS患者数量在世界上排名第五,加上新检测方法,这使得这项研究成为可能。“现在没有其他实验室能做这个,”他说道。
02
研究人员在感染COVID-19的儿童中发现罕见炎症性疾病的重要线索
西奈山伊坎医学院的研究人员发现了一条关于儿童多系统炎症综合征(MIS-C)的重要线索,MIS-C是COVID-19儿童患者中出现的一种罕见但严重的后遗症。
研究人员报告说,通过对西奈山伊坎医学院COVID-19生物库的血液样本进行RNA测序,发现在患有MIS-C的儿童中,免疫系统的特定抗感染细胞被下调,而这与持续的炎症反应有关,这是感染SARS-CoV-2(导致COVID-19的病毒)的标志。该研究于2021年8月11日发表在《自然-通讯》上。
MIS-C的特点是发烧、疼痛和多个器官的炎症,包括心脏、肺、肾脏、皮肤、眼睛或胃肠道。自COVID-19大流行开始以来,美国已经报告了2600多例MIS-C病例。虽然有人认为自身免疫状况是一个潜在的原因,但具体的基因、途径和细胞类型仍然未知。通过广泛的基因表达研究,研究人员在为该领域提供新的探索性途径方面迈出了重要一步,这些途径涉及他们从西奈山伊坎医学院COVID-19生物库的MIS-C和COVID-19儿科病例中构建的复杂网络和子网络的基因。
这些基因网络中更重要的一个牵涉到对两种免疫细胞的抑制:自然杀伤(NK)细胞和CD8+T细胞。以前的研究表明,当CD8+T细胞持续暴露于病原体时,它们会进入一种“衰竭 ”状态,导致它们失去效力和增殖能力。新研究中的研究人员特别指出,CD8+T细胞处于这种“衰竭 ”状态,因此可能会削弱炎症免疫反应。NK细胞的增加也与耗尽的CD8+ T细胞有关。
“我们的研究暗示MIS-C患者的T细胞衰竭是这种疾病的潜在驱动因素之一,这表明NK细胞和循环衰竭的CD8+T细胞的增加可能会改善炎症性疾病症状,”研究主要合著者、遗传学和基因组科学副教授、西奈山临床智能中心(MSCIC)成员Noam Beckmann博士说。“此外,我们发现这个网络的九个关键调节器与NK细胞和耗尽的CD8+T细胞功能有关联。”
Beckmann博士补充说,这些调节器之一TBX21是一个有希望的治疗目标,因为它是CD8+T细胞从有效到衰竭过渡的主协调器。
西奈山的MIS-C工作代表了该医院COVID-19生物库的第一个基因表达研究。通过100多名护士、医生和研究人员组成的志愿者团队的工作,该资料库成为西奈山迅速扩大的COVID-19研究的骨干。该团队收集了西奈山医院收治的几百名COVID-19患者的血液样本(包括"纵向"或同一人的多个样本),这些样本又产生了一系列不同的分子数据,为更好地了解该疾病和新的治疗方法提供了宝贵的见解。
https://www.nature.com/articles/s41467-021-24981-1
03
科学家发现COVID-19患者出现危及生命的血块的原因
日前,一项发表在《Journal of Thrombosis and Haemostasis》上的研究发现,在严重的COVID-19患者中,一种名为von Willebrand Factor (VWF)的凝血分子跟其调节器ADAMTS13之间的平衡遭到严重破坏。
跟对照组相比,COVID-19患者的血液中凝血前VWF分子水平较高,抗凝血ADAMTS13水平较低。此外,研究人员还发现了导致ADAMTS13减少的蛋白质的其他变化。
此前有研究已经证实,凝血是COVID-19患者死亡的一个重要原因。为了理解为什么会发生凝血,研究人员分析了从都柏林博蒙特医院重症监护室的COVID-19患者身上采集的血液样本。
这项研究的论文通讯作者Jamie O'Sullivan指出:“我们的研究有助于深入了解导致COVID-19患者严重血凝块的机制,这对开发更有效的治疗方法至关重要。虽然还需要更多的研究来确定旨在纠正ADAMTS13和VWF水平的目标是否可能是一种成功的治疗干预,但重要的是,我们继续为COVID-19患者开发治疗方法。世界各地许多人无法获得COVID-19疫苗的情况将继续存在,重要的是我们要为他们和那些有突破性感染的人提供有效的治疗。”
04
美NIH试验发现,血浆疗法并不能阻止COVID-19的发展
《The New England Journal of Medicine》发表了一项针对高危门诊患者的COVID-19康复期血浆治疗的重大试验结果。这种曾经很有前途的疗法被发现在预防高危患者疾病进展方面无效。
在COVID-19大流行的早期阶段,当医生们寻找任何一种帮助患者的方法时,许多人乐观地转向了19世纪的旧疗法--使用康复患者的输血来治疗急性感染患者。今天被称为恢复期血浆疗法,其理念是在康复患者血液中存在的抗体可以帮助那些患有急性疾病的人。
美国国立卫生研究院(NIH)开展了一项重大试验以探索这种治疗的疗效。这项名为C3PO的计划是在900名严重COVID-19高风险患者身上测试治疗。这些患者在疾病早期被招募并接受治疗,在最初出现症状的7天内作为COVID-19门诊患者出现在医院急诊室。
2021年初对该试验的一项独立中期分析在纳入511名患者后叫停了该研究。尽管该治疗被发现是安全的,但在此之前,治疗组和安慰剂组之间没有发现任何益处。现在,完整的数据已经经过同行评审并发表,这为研究结果提供了更深入的见解。
该试验在全美48个急诊室进行,其招募了患有轻微COVID-19症状的受试者。研究对象的中位年龄为54岁,所有参与者都至少患有一种疾病如糖尿病、肥胖症或心脏病,这使他们属于严重疾病的高危类别。
在急诊室,一半的队列患者输注了含有大量SARS-CoV-2抗体的康复期血浆,另一半患者输注了安慰剂盐溶液。然后,患者被送回家并在接下来的几周内跟踪结果以确定输血是否降低了进一步住院治疗的风险。
事实上,血浆组和安慰剂组在疾病进展方面没有差异。血浆组约30%的患者因COVID-19需要进一步住院治疗,而安慰剂组的这一比例为31.9%。两组患者的病情严重程度也相似,血浆组有5例患者最终去世,安慰剂组只有1例。
C3PO试验的首席研究员Clifton Callaway说道:“我们希望使用COVID-19康复期血浆将使这组患者的疾病进展至少减少10%,但相反,我们观察到的减少不到2%。这让我们非常惊讶。作为医生,我们希望这能在减少严重疾病方面起到很大作用,但它没有。”
尽管最近有其他试验失败,但治疗COVID-19的康复期血浆研究并没有结束。目前正在进行的几项临床试验将在未来几个月取得结果,这些试验将探索该疗法的其他目标,包括它是否能防止暴露于病毒但检测结果呈阳性的受试者感染或它是否能加快在家接受治疗的轻至中度患者的康复。
NIH国家心肺血液研究所的研究员Simone Glynn说道:“我们需要这些其他恢复期血浆研究的结果以更清楚、更确定地了解其对未来COVID-19治疗的价值。”
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