▼
研究:COVID-19感染提供了一些免疫保护 但与疫苗相比其是不可靠的
研究:与原始毒株相比 Delta变体使患者的死亡风险增加一倍多
研究发现COVID-19与阿尔茨海默病共享一个遗传风险因素
新的研究对流行的COVID-19测试提出了质疑
研究称COVID-19轻度感染后的中和抗体保护效力长达半年
新的疫苗接种策略的开发或能防止未来冠状病毒的爆发
神经网络正在帮助预测和挑选对抗COVID-19的新药物组合
研究发现Omicron威胁对疫苗加强针的接种积极性影响较小
研究人员发现呼吸道细菌提取物或可预防COVID-19感染
研究:在COVID-19大流行期间出生的婴儿在发育筛查测验中得分较低
世卫:研究表明奥密克戎主要影响上呼吸道 引发症状较轻
英专家不建议推行第四针疫苗 亦无必要再次封锁
新发表的研究结论认为接种COVID-19疫苗不会增加早产的风险
关注视频号,发现更多精彩
01
研究:COVID-19感染提供了一些免疫保护 但与疫苗相比其是不可靠的
只要有针对COVID-19的疫苗,就会有关于人们为什么不应该接种这些疫苗的争论。其中一个更持久的、更多的论点是,已经感染了冠状病毒SARS-CoV-2的人不需要接种疫苗。这种想法认为,感染会产生类似于疫苗所产生的免疫反应。
这是一个合理的问题,关于这个问题有合法的科学辩论。在公共卫生政策方面,对这个问题也有不同的做法。例如,在以色列,经PCR测试呈阳性的COVID-19患者可以获得有效期长达六个月的疫苗接种"绿色通行证"。该通行证允许他们进入各个地方,就像对完全接种疫苗的人一样。在欧盟,一些成员国向那些从COVID-19中康复并只接种了两剂mRNA疫苗方案中的一剂的人提供类似的"数字COVID证书"。
然而,在美国,公共卫生官员的做法是明确的:人们被归类为已接种疫苗或未接种疫苗,而不管之前是否感染。这种方法有很多优点,包括支持为已经康复的人接种疫苗的强大科学数据。这些数据一直表明,自然感染的免疫反应是极其多变的,因此是不可靠的。另一方面,疫苗已被反复证明能够产生高度保护性的免疫反应。
疫苗也是非常安全的,很少有严重的副作用,而且极少发生。最令人担忧的副作用之一是心肌炎。但即使如此,在最危险的群体(12至29岁的男性)中,心肌炎的发生率估计也只有百万分之41,而且病例一般都很轻微。
与实际的COVID-19感染相比--即使是年轻、健康的人也会引起严重的疾病,并且可能在多达一半的受感染者中引起持续的、长达数月的症状--疫苗是更安全的。而且对于以前已经康复的人来说,它们同样安全。过去有COVID-19病例的人并不比以前没有感染过的人更容易出现疫苗的严重副作用,尽管他们可能有更多的副作用。
美国的做法也有后勤方面的好处。简单的"接种疫苗"和"未接种疫苗"的分类跳过了混乱和困难的步骤,即弄清谁被感染了以及何时感染。从大流行病的早期阶段开始,美国就一直在努力推出准确的、可广泛使用的SARS-CoV-2测试,而且现在仍在努力。许多被感染的人从来没有正式检测出阳性。其他人则认为他们被感染了,而他们实际上可能患有许多其他呼吸道感染中的一种。而寻找过去感染证据的抗体测试是出了名的不准确。
尽管反对者认为,大规模的疫苗接种是由"邪恶的公司"不惜一切代价追求巨大的利润所驱动的,但事实是,疫苗是非常安全的,并为康复的人们提供了强大而持久的保护,以抵御已经造成70多万美国人死亡的病毒。
有效性和变异性
这并不是说美国的做法没有弱点。首先,这种方法会使疫苗看起来很糟糕。在许多情况下,疫苗的有效性是通过比较接种疫苗和未接种疫苗的人之间的COVID-19病例率来衡量的。但在美国,未接种疫苗的人包括没有免疫力的人和康复者,后者有一些免疫力,因此,预计会有较少的感染。这就降低了未接种疫苗群体的病例率,并最终降低了疫苗疗效的估计。
最近的一项研究发现,辉瑞--BioNTech公司的mRNA疫苗对COVID-19的住院治疗有90%的有效性,至少可以维持6个月。另一项研究发现,Moderna mRNA疫苗对没有免疫功能低下的人的住院治疗有93%的有效性。强生公司的疫苗有71%的有效性。
自大流行开始以来,研究人员一再指出,SARS-CoV-2感染产生的免疫反应差异很大,一些较弱的反应出现在轻症患者身上,而重症患者的反应较强。根据去年6月的一项研究,科学家在研究已经康复的人的SARS-CoV-2抗体时发现,最高和最低水平之间的差异超过1000倍。研究人员在观察中和抗体时看到了更大的变化--那些已知的与病毒结合并阻止其感染细胞的抗体。康复者的中和抗体水平在40000倍的范围内变化,多达20%的人没有任何可检测到的中和抗体水平。
抗体
当然,抗体并不是决定一个人是否会被感染以及如果感染会变得多严重的免疫反应的全部。然而,抗体可以提供一个合理的衡量一个人的保护程度的标准。去年年底的一项研究跟踪了12500名卫生保健人员,发现抗体水平越高,感染的风险就越低。而在今年5月,研究人员发现中和抗体水平和疫苗保护之间存在着"非常强烈的"关系。
疫苗和自然感染产生的免疫反应之间的一个根本区别是其特异性。在自然感染中,整个SARS-CoV-2病毒感染呼吸道的细胞。做出反应的免疫细胞可以针对这些完整病毒的任何方面。这就产生了一个相对较大的抗体多样性,这些抗体与SARS-CoV-2的不同部分结合。与此同时,疫苗只向免疫系统提供SARS-CoV-2的关键片段,即病毒的刺突糖蛋白。这是SARS-CoV-2用来进入人体细胞的蛋白质,也是中和抗体的一个关键目标。接种疫苗的人的所有抗体都会针对刺突糖蛋白。尽管接种疫苗的人比以前的感染者有较少的抗体多样性,但他们有高水平的高目标抗体。
随着感染后免疫反应的变化,关于过去的感染对再感染的保护程度的现实世界数据也随之变化,这导致了不同的公共政策方法。在克利夫兰诊所进行的一项研究中,研究人员于6月在网上公布,发现在52238名员工中,未接种疫苗但以前感染过的员工、接种过疫苗和以前感染过的员工以及以前没有感染过的人之间的COVID-19病例率没有区别。“曾经感染过SARS-CoV-2的人不太可能从COVID-19疫苗接种中获益,”作者总结说。
然而,在美国疾病控制与预防中心 8 月发表的另一项研究中,研究人员研究了 200 多名肯塔基州居民的疫苗接种情况,这些居民在 2020 年的SARS-CoV-2 检测呈阳性,然后在2021 年 5 月和 6 月再次检测呈阳性。CDC 研究人员发现,之前感染但未接种疫苗的人再次感染的可能性是之前感染并完全接种疫苗的人的 2.34 倍。
差值
CDC 研究的时间框架与美国Delta 冠状病毒变体的兴起相吻合,这也可能在保护水平免受过去感染方面发挥作用。在《自然》杂志 7 月发表的一项研究中,研究人员检查了 56 名未接种疫苗的人的抗体,这些人在Delta变体广泛传播之前从 SARS-CoV-2 感染中康复。感染六个月后,在Delta变体广泛传播期间,研究人员发现,他们针对Delta 的中和抗体水平是针对早期变体的抗体水平的1/4和1/6。
研究人员接下来观察了另一组 47 人,这些人在一年前感染了 SARS-CoV-2 。在这 47 人中,26 人仍未接种疫苗,21 人已接种了一剂疫苗。那时,未接种疫苗的 26 人针对任何 SARS-CoV-2 变体(尤其是Delta)的中和抗体水平极低。许多人没有可检测水平的针对Delta 的中和抗体。与此同时,接种疫苗组的中和抗体水平与完全接种疫苗的人相似或更高。
这一发现已经在多项研究中得到证实。例如,华盛顿州研究人员 3 月的一项研究发现,在康复者身上注射一剂 mRNA 疫苗,可将针对所有 SARS-CoV-2 变体的中和抗体水平提高一千倍。其他几项研究发现,感染后接种疫苗会导致抗体水平飙升。一些数据还表明,接种疫苗的康复者的抗体水平甚至高于仅接种疫苗的人。
总体而言,对感染的可变免疫反应、对Delta 的较低中和作用以及对非常安全、高效的疫苗的保护作用明显增强,这些都是为康复者接种疫苗的有力论据。
02
研究:与原始毒株相比 Delta变体使患者的死亡风险增加一倍多
加拿大的一项大规模研究称,SARS-CoV-2 Delta 变体与该病毒的原始毒株更具毒性。研究发现,与原始毒株相比,Delta的致命性要高得多,并导致更多的住院人数。
在2021年的过程中,几个新的SARS-CoV-2变体的出现完全改变了大流行的路径。虽然很快就能看出这些新变体中的许多变体比该病毒的原始毒株更具传播性,但还不清楚这些变体是否会导致更严重的疾病。
这项新研究来自多伦多大学的两位公共卫生研究人员,他们调查了超过20万个加拿大COVID-19病例的记录。病毒的毒性是通过住院、进入重症监护室(ICU)和死亡率来衡量的。
研究人员将感染SARS-CoV-2原始菌株的病例与感染早期变体(Alpha、Beta和Gamma)的病例以及感染现在占主导地位的Delta变体的病例进行了比较。研究人员在研究这三个早期变体时发现,与原始毒株相比,它们增加了52%的住院风险。这三个早期变体还使入住ICU的风险增加了89%,死亡风险增加了51%。
但是,研究人员在观察Delta病例的数据时发现,先前的变体在毒性方面还有很大的增加。与最初的SARS-CoV-2病毒株相比,Delta变体使住院风险增加了108%,进入ICU的风险增加了235%,死亡增加了133%。
在现实世界中,这些数字意味着,如果100人中有一人死于SARS-CoV-2的原始毒株,那么100人中有2.3人将死于Delta变体。
研究作者David Fisman和Ashley Tuite还发现新的SARS-CoV-2变体导致年轻人的感染率更高。然而,好消息是接种疫苗对减少包括Delta变体在内的变体导致的严重疾病和死亡风险的增加明显有效。
Fisman和Tuite在新研究中写道:“这里报告的效果代表了疫苗赋予死亡的实质性保护程度(大约80%-90%),即使它们未能预防感染。这种直接的保护作用可能有助于减少安大略省正在进行的SARS-CoV-2传播对健康的影响,即使群体免疫被证明是难以实现的,因为VOCs的繁殖数量很高。”
Fisman和Tuite提出,这些变种的出现延长了大流行病的持续时间。他们的研究表明,Delta变体的传播性增加只是这种有问题的VOC改变了大流行的进程的一种方式。
Fisman和Tuite写道:“新型SARS-CoV-2 VOCs的出现以三种不同的方式减缓了对抗大流行的进展,即通过增加传播性和病毒的繁殖数量,通过增加免疫逃逸和降低疫苗的有效性,以及通过增加SARS-CoV-2感染的毒力。”
《加拿大医学会杂志》(CMAJ)的临时主编Kirsten Patrick说,加拿大和世界其他国家一样,正面临着与2020年初遇到的大流行非常不同的情况。在一篇评论Fisman和Tuite的研究的社论中,Patrick认为,要度过这次大流行,需要采取一整套措施。尽管疫苗在预防严重疾病和死亡方面仍被证明是有效的,但Delta毒株的毒性增加,需要采取一些措施,如改善通风、强大的接触者追踪、快速抗原测试和新型疗法。
Patrick写道:“加拿大正在与2020年初面临的大流行病作斗争,这是不一样的。病毒已经变得更狡猾、更危险,这意味着我们也需要更聪明。加拿大政府可以通过制定政策,明智地结合所有已被证明有效的措施,来保证人们的安全。”
这项新研究发表在《加拿大医学会杂志》(CMAJ)上。
03
研究发现COVID-19与阿尔茨海默病共享一个遗传风险因素
在新冠大流行的早期,研究人员看到患有COVID-19重症的痴呆症患者比例过高。一个常见的假设是,与神经变性相关的记忆障碍会影响一个人持续遵循感染控制措施的能力,如保持社交距离和戴口罩。但是由伦敦大学学院的科学家领导的一项新研究提出,一个关键的基因变异(已知会提高一个人患阿尔茨海默病的风险),会刺激身体的炎症反应,并可能导致对COVID-19重症的更大易感性。
2019年,一个研究小组发现了少数几个可能与阿尔茨海默病风险升高有关的基因。去年的一项单独研究发现,这些阿尔茨海默病风险基因之一OAS1的变体与严重的COVID-19结果相关联。
这项发表在《Brain》杂志上的新研究提出,OAS1能调节某些细胞的炎症反应。而一些OAS1变体抑制了这种调节反应,导致促炎症活动,这可以解释它如何同时增加患阿尔茨海默病和COVID-19重症的风险。
“虽然阿尔茨海默病的主要特征是淀粉样蛋白和缠结在大脑中的有害堆积,但大脑中也有广泛的炎症,这突出了免疫系统在阿尔茨海默病中的重要性,”研究主要作者Dervis Salih说。“我们已经发现,一些相同的免疫系统变化可以发生在阿尔茨海默病和COVID-19。在严重的COVID-19感染患者中,大脑中也可能出现炎症性变化。”
通过瞄准一个被称为rs1131454的特定OAS1变体,研究首先证实该变体可以使一个人患阿尔茨海默病的基线风险增加高达22%。这个变体被认为是非常普遍的,超过50%的欧洲人都携带这个变体。
研究人员在研究这种OAS1变体的分子机制时发现,它可以导致过度的炎症反应,而正是这种作用在COVID-19重症的进展中起了作用。埃克塞特大学的研究人员David Strain称这项新研究是"强有力的",并建议这些发现与我们所知道的"细胞因子风暴"相吻合,该风暴是COVID-19严重阶段的一部分。
Strain说:“我们确实知道,阿尔茨海默病发展的关键途径之一是脑组织内的炎症,而且,随着我们对这一流行病的理解不断加深,我们已经看到许多其他炎症状况被强调为不良结果的风险因素,因此,这些结果并不太令人惊讶。”他没有参与这项新研究。
当然,这些新发现确实提出了一大堆新问题。Salih表示,UCL的研究团队现在正在研究这种基因变体在Long COVID中可能发挥的作用,或者它如何影响一些可能与该疾病相关的更急性的神经系统症状。
"我们还在继续研究,一旦这个免疫网络被激活以应对像COVID-19这样的感染,会发生什么,"Salih说,"看看它是否会导致任何持久的影响或脆弱性,或者了解大脑对COVID-19的免疫反应,涉及OAS1基因,可能有助于解释COVID-19的一些神经学影响。"
也许这些新发现的一个更直接的结果可能是一种方法,可以轻松地检测出那些最容易受到严重COVID-19影响的病人。萨利赫甚至推测,识别这种特殊基因变体的简单血液测试可以作为识别早期阿尔茨海默病患者的一种方式。
“如果我们能开发出一种简单的方法,在有人对COVID-19检测呈阳性时检测这些遗传变体,那么就有可能识别出谁有更大的风险需要危重护理,但还有很多工作要做才能达到这个目的,”Salih说。“同样,我们希望我们的研究能够为开发一种血液测试提供依据,以便在某人出现记忆问题之前确定他们是否有患阿尔茨海默病的风险。”
这项新研究发表在《Brain》杂志上。
04
新的研究对流行的COVID-19测试提出了质疑
研究对流行的COVID-19测试提出质疑,并提出了衡量疾病严重程度的新标志。来自Skoltech、VirIntel和Argentys Informatics公司以及俄罗斯科学院两个研究所的研究人员研究了不同疾病严重程度的患者对COVID-19的免疫反应。研究小组发现,一半没有症状的患者实际上并没有产生大量的IgG抗体,而这种抗体是许多流行的测试工具所针对的。
也就是说,几乎所有的病人都产生了另一种抗体,其数量在无症状的情况下有时甚至更高,这使得研究人员建议将这两种数量之间的比率作为疾病严重程度的一个指标。该研究发表在《病毒》杂志上。
检测先前感染冠状病毒的血液测试依赖于被称为免疫球蛋白G的抗体,IgG通常在感染后几周形成,并有多种类型,取决于它们附着在病毒的哪个部分。两种常见的抗体是针对核衣壳蛋白和冠状病毒穗状蛋白的受体结合域(或RBD)的抗体。最近俄罗斯和美国的研究报告了COVID-19康复后不同时期患者体内这两种抗体的水平。它说明了轻度和无症状的病例,以及严重的病例。
"我们的主要发现是,无症状的COVID-19患者往往没有针对被称为核壳蛋白的病毒内部成分的IgG抗体。然而,检测这种抗体的测试通常被推荐用于检查某人是否患有COVID-19,"该研究的第一作者、Skoltech、细胞生物物理研究所和RAS信息传输问题研究所的Maria Tutukina评论道。
研究报告的共同作者、IITP RAS和VirIntel的Anna Kaznadzey说:"但无论疾病的严重程度如何,除了一个人之外,我们测试的每个病人都表现出对尖峰蛋白的RBD的IgG抗体,该抗体位于病毒颗粒的表面。"因此,检查RBD的抗体水平以确定一个人是否已经感染,可能更加合理。
但是,为什么会出现某人有RBD的IgG而没有核衣壳蛋白的情况呢?这可能与有关的抗体是针对病毒颗粒的内部还是外部有关。
研究小组假设,如果一个病人患的是无症状的COVID-19病例,他们的免疫力一定在早期就完成了抵御感染的工作,以至于病毒没有真正有机会进入活跃的繁殖阶段。该阶段涉及到细胞的撕裂,未组装的病毒备件飞向各个方向。只有在这种比较艰难的情况下,才能形成针对病毒内部部分,例如其核壳蛋白的抗体。但只要病毒没有渗透到细胞内,就只会产生RBD抗体,因为它们是针对病毒外部的抗体。
抗RBD抗体通常被描述为"中和",因为它们可以阻止病毒的穗状蛋白与它试图附着的受体结合。事实上,研究人员表明,抗RBD IgG的数量与抑制RBD-受体互动的血清能力相关。
耐人寻味的是,研究小组发现RBD水平不仅持续存在,而且在所研究的样本中呈现出平均增长。据研究人员称,虽然这一发现似乎与一些早期研究报告的RBD抗体浓度随时间下降的现象相矛盾,但这实际上可能取决于各自样本中的病人在康复后的情况。
"似乎有理由期待,从COVID-19中康复的病人在重新接触病原体时,会出现抗体激增的情况。我的意思是,这就是免疫力的作用。它不是你随身携带的某种保护性泡沫。它是在病毒再次进入体内时,对其进行有效反击的潜力。"Kaznadzey解释说:"它是否这样做,以及多长时间,可能会影响随后的抗体计数动态。"
基于两种IgG抗体的不同动态,该团队建议,它们之间的比率可以作为疾病严重程度的标志。"不做CT扫描以确诊肺炎的情况下,这可能是有意义的。如果血液测试表明他们的抗体平衡偏向于核衣壳蛋白的IgG,那么安排CT扫描并可能进入康复治疗可能是一个好主意,"Tutukina说。
对于那些接种过疫苗的人来说,抗RBD水平的升高可能表明病人在接种后已经遇到了病毒,因此近期可能不需要再接种,因为最近已经出现了免疫反应。
05
研究称COVID-19轻度感染后的中和抗体保护效力长达半年
发表在微生物学期刊《Microbiology Spectrum》上的一项研究显示,大多数 COVID-19 轻症感染者产生的抗体,都可在长达 6 个月的时间里保护其免受再次感染。密歇根医学(Michigan Medicine)团队对近 130 名初次感染 3~6 个月的参与者进行了检查,除了三人接受过住院治疗,其余三人都进接受过门诊治疗。
COVID 与抗体卡通(图自:Michigan Medicine)
据悉,COVID 轻度感染的症状包括头痛、发冷、味觉或嗅觉丧失。而这项新研究中,除一人外,大约 90% 的参与者都能产生并具有持续较高的抗体水平。
研究一作、密歇根医学过敏与免疫学临床助理教授 Charles Schuler 博士表示:
此前人们担心,只有患过重症的 COVID-19 感染者,才会在后续产生强烈的抗体反应。
然而新研究表明,轻度感染者的抗体反应与 COVID-19 保护效力同样非常出色。
这意味着,那些妄图通过推迟疫苗接种,以促进自我感染来获得自然免疫力的做法不仅不合适,还会对自己和他人构成风险。
研究配图 - 1:抗体状态基线
SCI Tech Daily 指出,这项前瞻性研究的参与者,要么是密歇根医学的医护人员、要么就是暴露于 COVID-19 的高风险患者。
其中大多数人都参与了同一团队的前项研究,那次发现 COVID-19 抗体检测可有效评估先前的感染。在观察期间,与 15 名抗体阴性患者相比,产生抗体的受试者均未被再次感染。
研究团队还发现,COVID-19 抗体的中和能力,与感染后三个月初次、以及六个月后再次遭遇 COVID-19 时没有显著差异。
研究配图 - 2:RT-PCR 阳性 / 未接种疫苗受试者的尖峰抗体测定值
密歇根医学院 Mary H. Weiser 食物过敏中心创世主任、研究资深作者兼医学博士 James Baker Jr. 表示:
尽管一些研究表明,针对 COVID-19 的抗体会随着时间的推移而减弱,但新发现还是对轻度感染者的长效抗体防护能力留下了强有力的前瞻性证据,证明这一特定人群的临床在感染风险有所降低。
现在,团队正在分析感染一年后的受试者的样本,以进一步评估抗体的长效反应。同时他们得出了一项结论,即 COVID-19 感染者可在愈后将疫苗接种推迟 90 天。
研究配图 - 3:初期阳性受试者的反应率
美国疾控中心(CDC)建议,接受单克隆抗体或恢复期血浆治疗的人,应间隔 90 天再接种疫苗。至于其他人,可参考在康复后、并且符合不再隔离的标准时选择接种。
肯塔基州的一项研究发现,已感染 COVID-19、但未接种疫苗的人们,其再次感染的可能性是完成接种者的 2.34 倍。这表明疫苗接种可提供额外的保护,防止人们再次感染。
研究配图 - 4:病毒中和活性(均值)的阳性对照比例
最后,这项研究是在 2020 年 3 月 ~ 2021 年 2 月之间进行的 —— 正好在高传染性的 Delta 毒株在美国大流行之前的数月。
Charles Schuler 总结道:在确诊和住院人数不断增长的情况下,坚持不接种疫苗的人们或付出免疫力方面的“高昂代价”。
06
新的疫苗接种策略的开发或能防止未来冠状病毒的爆发
日本研究人员在小鼠身上开发了一种疫苗接种策略,它能促进抗体的产生,不仅能中和SARS-CoV-2,还能中和其他广泛的冠状病毒。10月8日发表在《实验医学杂志》上的这一方法如果成功转化为在人类身上使用,可能会导致开发出能够预防未来冠状病毒大流行的下一代疫苗。
导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒通过利用其刺突糖蛋白与一种叫做ACE2的细胞表面受体结合而进入人体细胞。刺突糖蛋白的受体结合域由两部分组成:一个在所有冠状病毒中都非常相似的"核心"区域,以及一个更专门的"头部"区域,用于介导与ACE2的结合。
识别刺突糖蛋白受体结合域“头部”区域的抗体可以阻止SARS-CoV-2进入细胞,但对其他冠状病毒,如2002年爆发的重症急性呼吸综合征的SARS-CoV-1病毒,几乎没有保护作用。相反,识别刺突糖蛋白受体结合域“核心”区域的抗体可以阻止各种冠状病毒进入人体细胞。然而,不幸的是,接触到病毒刺突糖蛋白的人往往会产生大量针对"头部"区域的抗体,但识别“核心”区域的抗体却很少。
“这表明,尽管产生广泛的中和抗体是可能的,但SARS-CoV-2感染和目前的疫苗不太可能对新型SARS相关病毒的出现提供保护,”来自日本大阪大学WPI免疫学前沿研究中心的Tomohiro Kurosaki教授解释说。“鉴于之前的冠状病毒大流行,如SARS-CoV-1和MERS-CoV,是由于人畜共患的冠状病毒跨越物种屏障而发生的,未来类似病毒出现的可能性对全球公共卫生构成了重大威胁,即使面对当前病毒的有效疫苗。”
Kurosaki及其同事决定测试一种新的疫苗接种策略,它可能使免疫系统产生更广泛的中和抗体。研究人员对SARS-CoV-2刺突糖蛋白的受体结合域进行了基因改造,用额外的糖分子覆盖其"头部"区域。这些糖分子可以保护"头部"区域不受免疫系统的影响,并促进针对受体结合域的非屏蔽核心区域的抗体的产生。
事实上,用这些工程蛋白免疫的小鼠产生了更高比例的识别刺突糖蛋白受体结合域“核心”区域的抗体。这些抗体不仅能够中和SARS-CoV-2的细胞进入,还能中和SARS-CoV-1和来自蝙蝠和穿山甲的三种SARS样冠状病毒。
将这一策略转化为人类还需要做很多工作,但是,Kurosaki说:“我们的数据表明,刺突糖蛋白受体结合结构域的工程化版本可能是开发具有广泛保护性的下一代疫苗的有用组成部分,以防止未来冠状病毒大流行。”
07
神经网络正在帮助预测和挑选对抗COVID-19的新药物组合
深度学习确定了用于治疗SARS-CoV-2等病毒的协同药物组合。COVID-19的生存威胁凸显了开发针对新兴健康问题的有效治疗方法的迫切需求。深度学习给我们带来的好处之一是能够在它展开研究时修改条件,只要我们能够跟上病毒的威胁,并获得正确的数据。
与所有新的医学疾病一样,很多时候数据需要时间来跟上,而病毒却不能通过拖延来减缓,这构成了一个困难的挑战,因为它可以迅速变异并对现有药物产生抗药性。这让来自麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)和Jameel健康机器学习诊所的科学家们提出:我们如何才能为快速蔓延的SARS-CoV-2确定正确的协同药物组合?
通常情况下,数据科学家使用深度学习来挑选出有大量现有数据集的药物组合,如癌症和心血管疾病,但可以理解的是,它们不能用于数据有限的新疾病。
由于没有必要的事实和数据,该团队需要一种新的方法:一个戴着两顶“帽子”的神经网络。由于药物协同作用往往是通过抑制生物靶点(如蛋白质或核酸)而发生的,因此该模型联合学习药物-靶点相互作用和药物-药物协同作用来挖掘新的组合。药物-靶点预测算法对药物和一组与所选疾病相关的已知生物靶点之间的相互作用进行建模。靶点-疾病关联预测器学习了解一种药物的抗病毒活性,这意味着确定感染组织培养物中的病毒产量。两者结合起来,可以预测两种药物的协同作用。
使用这种方法发现了两种新的药物组合:瑞德西韦(目前被美国食品和药物管理局批准用于治疗Covid-19)和雷瑟平,以及瑞德西韦和IQ-1S,在生物实验中,它们被证明对病毒具有强大的作用。该研究已发表在《美国国家科学院院刊》上。
"通过对药物和生物目标之间的相互作用进行建模,我们可以大大减少对组合协同作用数据的依赖,"Wengong Jin说,他是麻省理工学院和哈佛大学Broad研究所的博士后,最近完成的CSAIL的博士论文中,他是关于这项研究的新论文的主要作者。"与之前使用药物-目标相互作用作为固定描述符的方法相比,我们的方法从分子结构中学习预测药物-目标相互作用。这是有利的,因为很大比例的化合物具有不完整的药物-靶点相互作用信息"。
使用多种药物来最大限度地发挥药效,同时也减少副作用,对于上述癌症和心血管疾病,包括一系列其他疾病,如结核病、麻风病和疟疾,实际上是无处不在的。非常重要的是,使用专门的药物组合可以减少严重的、有时是公开的抗药性威胁(想想被称为"MRSA"的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌),因为许多抗药性突变是相互排斥的。一种病毒要同时发展出两种突变,然后对联合疗法中的两种药物产生耐药性,这要难得多。
重要的是,该模型并不局限于一个SARS-CoV-2病毒株--它也有可能被用于传染性越来越强的Delta变种或可能出现的其他令人担忧的变种。为了扩大该模型对这些毒株的疗效,你只需要为相关的突变提供额外的药物组合协同效应数据。此外,该团队将他们的方法应用于艾滋病毒和胰腺癌。
为了进一步完善他们的生物建模,该团队计划纳入更多的信息,如蛋白质-蛋白质互动和基因调控网络。
他们正在探索的未来工作的另一个方向是称为"主动学习"的概念。由于规模有限,许多药物组合模型都偏向于某些化学空间,因此预测的不确定性很高。主动学习有助于指导数据收集过程,并在更广泛的化学空间中提高准确性。
08
研究发现Omicron威胁对疫苗加强针的接种积极性影响较小
面向全美的民意调查显示,即便是近半数以前接种过疫苗的人也仍然对加强针有抵触情绪。一项全国性的民意调查发现,近一半(47%)以前接种过疫苗的受访者对加强针犹豫不决或有抵触情绪,这表明即使在世界卫生组织最近(WHO)宣布迅速蔓延的Omicron变种所带来的风险之后,人们的信念也只有极小的改变。
"这表明omicron的早期阶段并没有改变疫苗的意向,然而,随着它的继续传播,这种情况很可能会改变,"知识产权局政治学家James Druckman说。他是COVID States Project的共同负责人。"这并不像乍看之下那么令人惊讶--当疫苗接种刚开始时,我们看到了很多犹豫不决的情况,一旦越来越多的人接种疫苗,这种犹豫就会消散,"他说。德鲁克曼是温伯格文理学院的佩森·S·威尔德政治学教授,也是西北大学政策研究所的副主任。
虽然30%的受访者表示他们已经接受了COVID-19的强化疫苗,但数据显示只有老年人和受过高等教育的成年人可能接受它。
这项调查由COVID States Project在11月3日至12月3日期间进行,该项目是西北大学、东北大学、哈佛大学和罗格斯大学之间的研究合作项目。
这项针对22277名美国人的逐州民意调查旨在了解美国成年人对加强注射以提高COVID-19免疫力的重要性所持的信念水平。
党派差异只是倾向于注射强化剂的一个小因素,在调查对象中,33%的民主党人和27%的共和党人表示他们已经接受或打算接受加强型疫苗。
预测是否接受强化注射的一个更大的因素是以前的疫苗接种情况。
该报告的其他主要发现:
年长的受访者比年轻的受访者更有可能接种疫苗,65岁以上的受访者接种疫苗的可能性是Z世代受访者(18-24岁)的四倍,比例是53%对13%。
随着教育程度的提高,接受过强化注射的概率也在增加(从高中或以下学历的受访者的22%到拥有研究生学历的受访者的46%)。
研究报告全文可以在这里找到:
https://nuwildcat.sharepoint.com/sites/OGMC-MediaRelations/
相关民意调查结果可以在这里找到:
https://covidstates.org/
09
研究人员发现呼吸道细菌提取物或可预防COVID-19感染
亚利桑那大学医学院的一个健康科学研究小组发现,欧洲用于治疗呼吸道感染的一种细菌提取物组合可能提供了一种预防或减少SARS-CoV-2(引起COVID-19的病毒)感染的新方法。
发表在《过敏与临床免疫学杂志》上的这项研究表明,一种被称为OM-85的细菌提取物的特定组合通过降低病毒附着在肺细胞上的能力来抑制SARS-CoV-2的感染。OM-85是一种细菌裂解物,是从细菌细胞壁中提取的分子组合,在美国以外地区以Broncho-Vaxom的品牌名称销售,作为儿童和成人上呼吸道感染的预防性治疗。
“目前的感染预防策略依赖于疫苗,它主要通过产生抗体来触发我们的免疫系统做出反应。这些抗体附着在病毒的一个特定部分上,该部分就像钥匙一样,阻止它能够附着在肺细胞受体上,而肺细胞受体就像肺细胞外面的一把锁。这项研究是独特的,因为这是研究人员第一次用一种细菌提取物针对受体--‘锁’--进行研究,并表明它能防止活病毒感染。”高级作者、亚利桑那大学医学院细胞和分子医学教授、BIO5研究所遗传学教授Donata Vercelli博士说:“我们基本上是把‘锁’从细胞壁上移除,因此病毒的‘钥匙’没有任何东西可以附着。”
当SARS-CoV-2进入肺部时,它与肺细胞外膜上的受体包括血管紧张素转换酶2受体(称为ACE2)结合。一种细胞酶改变了病毒上一种蛋白质的形状,使SARS-CoV-2能够突破膜并感染细胞。
当大流行开始时,Vercelli和细胞和分子医学系副教授Vadim Pivniouk以及研究小组的其他成员转向他们在一项哮喘预防研究中收集的数据,以确定OM-85治疗是否影响参与COVID-19的ACE2受体和酶。
Vercelli与免疫生物学系教授兼主任、BIO5成员Janko Nikolich-Žugich博士和副研究科学家Jennifer Uhrlaub合作,发现用OM-85预处理细胞可以防止SARS-CoV-2的感染。他们发现OM-85预防病毒感染的能力取决于其减少ACE2受体表达的能力。
哮喘和气道疾病研究中心的分子基因组学主任Vercelli说:“ACE2是衡量的关键部分。如果没有最初的附着物,整个感染过程就会脱轨和受阻。”
OM-85防止病毒感染的机制与疫苗或抗体治疗不同,后者主要针对病毒蛋白。通过靶向受体,OM-85可能关闭了允许冠状病毒感染细胞的“大门”,这可能使其对任何通过ACE2受体感染细胞的变体有效。
Nikolich-Žugich说:“这种类型的原始研究要求我们测试活病毒的感染是否能被有关的潜在预防性治疗所阻断。这必须在专门的生物安全封闭设施中进行,因此我们在这类工作方面的长期经验和我们在BIO5的生物安全设施使我们能够帮助Vercelli博士和她的团队进行这项研究。”
Vercelli和Pivniouk还得到了亚利桑那大学医学院Robert和Irene Flinn捐赠主席Monica Kraft博士的帮助,她从健康病人身上收集了原生肺细胞。
使用细菌提取物来预防病毒感染的理由与之前由Vercelli领导的一项研究有关,她也是亚利桑那州复杂疾病生物学中心的主任。2016年,她的团队发现,接触环境中的微生物产品可以保护阿米什农场儿童免受哮喘和过敏的影响。
“我们的先天免疫系统是在像细菌这样的环境压力下进化的,但我们目前的生活方式往往没有机会发展这种保护性免疫,”Vercelli说。“我们的想法是使用细菌裂解物来训练我们的免疫系统,以保护我们免受病毒侵害,就像那些经常接触农场动物的人被保护免受众多细菌和其他微生物侵害一样。”
据Vercelli说,用OM-85等细菌裂解物治疗可以促进免疫系统和微生物之间更多的互动“交流”。
https://www.jacionline.org/article/S0091-6749(21)02581-1/pdf
10
研究:在COVID-19大流行期间出生的婴儿在发育筛查测验中得分较低
哥伦比亚大学的研究人员发现,与COVID-19大流行之前出生的婴儿相比,在大流行第一年出生的婴儿在6个月时在社会和运动技能的发育筛查测验中得分较低--不管他们的母亲在怀孕期间是否感染COVID-19。
这项研究包括2020年3月至12月期间在纽约长老会摩根士丹利儿童医院和艾伦医院出生的255名婴儿,发表在《美国医学会儿科杂志》上。
“在怀孕期间感染病毒的母亲所生的婴儿出现神经发育缺陷的风险更高,所以我们认为我们会发现在怀孕期间感染COVID的母亲所生的婴儿的神经发育有一些变化,”哥伦比亚大学瓦格洛斯医学院儿科和精神病学副教授、该研究的首席调查员Dani Dumitriu博士说。
“我们惊讶地发现,完全没有信号表明在子宫内接触COVID与神经发育缺陷有关。相反,这与运动和社会技能等方面的得分略低有关,尽管在其他方面,如沟通或解决问题的能力方面没有。结果表明,怀孕的母亲在这些前所未有的时期感受到的巨大压力可能起到了一定的作用。”
“这些不是大的差异,意味着我们在几百个婴儿的样本中没有看到更高的实际发育迟缓率,只是各组之间的平均分数有小的转变,”Dumitriu说。“但是这些微小的变化值得仔细关注,因为在人口层面上,它们可以产生重大的公共健康影响。我们从其他大流行病和自然灾害中知道这一点。”
当COVID-19第一波疫情在2020年年初袭击纽约市时,Dumitriu带领哥伦比亚大学欧文医学中心和纽约长老会的一组儿科研究人员,通过COVID-19母婴结果(COMBO)计划组织研究,调查病毒对婴儿的影响。
在一项早期研究中,研究人员发现,母亲不会将COVID病毒传给胎儿。然而,众所周知,怀孕期间的病毒性疾病通过激活母亲的免疫系统增加了儿童神经发育迟缓的风险,这反过来又影响了胎儿的大脑发育。
“一个婴儿的发展轨迹在出生前就开始了,”Dumitriu说,他是纽约长老会摩根士丹利儿童医院健康婴儿护理部的一名儿科医生。“可能有数以百万计的婴儿在子宫内接触到COVID,甚至有更多的母亲只是在大流行病的压力下生活,因此迫切需要了解大流行病对后代的神经发育影响。”
在目前的研究中,研究人员分析了儿科医生给父母的一份调查问卷的答复,以评估婴儿发育的各个方面,如沟通和精细及大运动、解决问题和社会技能。研究中近一半的母亲在怀孕期间的某个时间点上感染有COVID,尽管大多数都是轻症或无症状感染者。
在子宫内接触过COVID的婴儿和那些在大流行期间出生、母亲在怀孕期间没有感染过COVID的婴儿之间没有发现分数上的差异。然而,在大流行期间出生的婴儿--无论他们的母亲在怀孕期间是否感染了COVID--的平均得分低于在同一医院出生的62名大流行前的婴儿的大运动、精细运动和社会技能。
Dumitriu说:“我们想让父母知道,我们小规模研究的结果并不一定意味着这一代人在以后的生活中会出现障碍。这仍然是一个非常早期的发展阶段,有很多机会可以进行干预,让这些婴儿进入正确的发展轨道。”
尽管这项研究没有测量怀孕期间的母亲压力,但Dumitriu说,大流行造成的压力和母亲在怀孕期间经历的压力有可能解释了在大流行期间出生的婴儿运动和社会技能的下降。
以前的研究表明,怀孕初期的母亲压力比怀孕后期的压力对婴儿的社会情绪功能有更大的影响,新研究中也发现了类似的趋势。在大流行病的高峰期,母亲处于怀孕的前三个月的婴儿的神经发育得分最低。
其他因素,包括较少的玩耍日期和与压力大的照顾者的互动改变,可能有助于解释为什么在大流行期间出生的婴儿的社交和运动技能比大流行之前出生的婴儿弱。
研究人员将继续在长期研究中追踪这些婴儿。
11
世卫:研究表明奥密克戎主要影响上呼吸道 引发症状较轻
世卫组织新冠疫情应对官员阿卜迪‧马哈茂德4日在瑞士日内瓦表示,越来越多研究表明,奥密克戎毒株主要影响上呼吸道,其症状比其他毒株引发的肺炎症状轻。
他表示,这可能是个好消息,但仍需更多研究加以证实。同时,奥密克戎的高传染性意味着其数周内将成为一些地方的主流毒株。对未接种新冠疫苗人口占比较高的国家和地区构成威胁。
阿卜迪‧马哈茂德表示,研究表明,中国国药和科兴等新冠疫苗可预防奥密克戎毒株导致的重症住院风险,预计疫苗对重症住院患者的保护力将继续维持。
阿卜迪‧马哈茂德同时指出,虽然南非新增病例激增后出现迅速下降,且住院率和死亡率都很低,但高风险人群和未接种疫苗人群仍可能因感染奥密克戎毒株而发展成重症患者。
世卫组织最新数据显示,奥密克戎已经在至少128个国家和地区出现。
12
英专家不建议推行第四针疫苗 亦无必要再次封锁
上周,以色列开始为特定人群接种第四剂新冠疫苗。以色列总理贝内特当地时间4日表示,根据已获得的初步数据,接种第四剂新冠疫苗是安全的,能使接种者体内的抗体水平增加到接种前的5倍。
2021年12月21日,以色列宣布,向60岁以上人群、医护人员等特定人群开放接种第四针疫苗。
参加此次试验的医护人员在2021年8月20日前就接种了第三针。根据本次试验数据,在打完第四针的一周后,这些医护人员体内的抗体增加了5倍。
不过,英国疫苗咨询委员会负责人安德鲁·波拉德表示,在有更多科学依据之前,英国不应推行第四针新冠肺炎疫苗。
据中国日报消息,波拉德在接受英国《每日电讯报》采访时说,每六个月提供一次疫苗是“不可持续的”。
他表示,英国不必再次封锁:“当我们真的放开防疫政策时,感染人数将会有一段激增的时间。”当地时间1月4日,英国单日新增病例首次突破20万例。
13
新发表的研究结论认为接种COVID-19疫苗不会增加早产的风险
感染COVID-19的孕妇会增加疾病的严重性和死亡的风险,然而截至2021年9月,美国只有31%的孕妇接种了疫苗。接受疫苗的一个障碍是担心接种疫苗可能会扰乱怀孕过程。耶鲁大学共同领导的一项研究对4万多名孕妇进行了调查,增加了支持怀孕期间接种COVID-19疫苗的安全性的新证据。
该研究发现,在比较接种疫苗和未接种疫苗的孕妇时,怀孕期间接种COVID-19疫苗与早产或小孕期(SGA)没有关系。研究人员发现,接受疫苗接种的三个月和接受COVID-19疫苗的剂量也与早产或SGA风险的增加无关。2022年1月4日,美国疾病控制和预防中心(CDC)报告了这些发现。
早产(婴儿早于37周分娩)和SGA(婴儿的尺寸小于正常胎龄)与婴儿死亡和残疾的高风险有关。在这项新的研究中,作者使用了参与疫苗安全数据链(CDC建立的一个监测疫苗安全的项目)的八个医疗机构的数据,调查了16至49岁的接种疫苗和未接种疫苗的孕妇的早产或SGA风险。
研究人员说,在纳入研究的人群中,有1064人,即近22%在怀孕期间至少接种了一剂COVID-19疫苗。大多数人(98.3%)在怀孕的第二个或第三个月接受了疫苗接种;其余的人(1.7%)在怀孕的头三个月接受了接种。几乎96%的接种者接受了由辉瑞-生物技术公司或Moderna公司开发的mRNA疫苗。
研究人员说,迄今为止,只有少数研究描述了怀孕期间接种COVID-19疫苗后活产的结果,新的发现增加了COVID-19疫苗接种在怀孕期间是安全的证据。
对孕妇对疫苗接受度低的原因的研究发现,最常见的担忧是缺乏有关孕妇接种COVID-19疫苗安全性的信息以及对胎儿的潜在伤害。耶鲁大学医学院妇产科和生殖科学副教授、该研究的主要作者Heather Lipkind说,这项研究的结果说明了这两点。
Lipkind说:"接种COVID-19疫苗对于预防孕妇的严重疾病很重要。随着COVID-19在我们社区的发病率越来越高,我们鼓励孕妇接种疫苗"。
与非孕妇相比,孕妇除了看到严重疾病和死亡的风险增加外,还更有可能需要进入重症监护室,进行有创通风和机器辅助供氧。
CDC和美国妇产科医师学会建议怀孕、哺乳、试图怀孕或将来可能怀孕的人接种COVID-19疫苗。
阅读CDC原文:
https://www.cdc.gov/mmwr/volumes/71/wr/mm7101e1.htm?s_cid=mm7101e1_w
Science视频号
按此关注微信视频号
Science科学
了解未知 开启认知
按此关注中文公众号
Science科学英语平台
THE SCIENCE OF EVERYTHING
按此关注英文公众号
TechEdge
科技 点亮未来
按此关注中文公众号
◢ 豁然开朗请打赏 ◣
分享“票圈”,逢考必过,点亮“在看”SCI录用率提高18%