单剂新冠疫苗的预防效果如何?

来源:新浪科技2021-01-18 09:38:47

北京时间1月18日消息,近日,有关新冠疫苗的一些病例已经开始浮现。在英国,当85岁的科林·霍斯曼在去年12月被送进唐卡斯特皇家医院时,一开始怀疑是肾脏感染;但不久之后,他感染了新冠肺炎。当时,英国大约四分之一的新冠患者都是在医院里感染的。霍曼出现了严重的症状,最终戴上了呼吸机,并在几天后去世。

霍斯曼的遭遇十分不幸,但似乎也相当典型。毕竟,在撰写本文时,仅英国就至少有84767人死于新冠肺炎。然而,正如他的儿子最近在当地报纸上解释的那样,不到三周前,霍斯曼是世界上首批接种辉瑞-BioNTech新冠疫苗的人之一,而他原本应该在死前两天接受第二针注射。

尽管新疫苗的推广令人振奋,但对于世界上大多数人来说,似乎还得再等一段时间才能恢复正常生活尽管新疫苗的推广令人振奋,但对于世界上大多数人来说,似乎还得再等一段时间才能恢复正常生活

事实上,大多数疫苗都需要加强剂量才能起作用。以麻疹、腮腺炎和风疹三联疫苗(MMR)为例,世界各地的婴儿都会接种这种疫苗,以预防这三种对儿童可能致命的普遍疾病。在仅接种第一剂的人当中,约有40%没有获得对这三种病毒的免疫;而接种了第二剂的人当中,无法完全免疫的比例只有4%。就麻疹而言,只接种第一剂的人感染的可能性是接种了第二剂的人的4倍。更令人不安的是,许多没有完成MMR疫苗接种计划的地方还在不时爆发麻疹疫情。

伦敦帝国理工学院免疫学教授丹尼•阿尔特曼说:“人们如此热衷于补强疫苗并认为它们如此重要的原因是,它们在某种程度上能让你的免疫反应进入另一种微调模式。”

  补强疫苗的工作原理

当免疫系统第一次遇到疫苗时,它会激活两种重要的白细胞。首先是血浆B细胞,主要功能是制造抗体。不幸的是,这种细胞的寿命很短,因此尽管你的身体可能在短短几周内就能分泌出大量抗体,但如果没有第二次注射,抗体数量往往会迅速下降。

第二种白细胞是T细胞,每一个T细胞都可以识别特定的病原体并将其杀死。其中一些记忆T细胞可以在人体内存在几十年,当同一种抗原再次进入人体时,它们就能更快地产生比首次接触该抗原时更强烈的免疫反应,这意味着因疫苗或感染而获得的免疫有时可以持续一生。但很重要的一点是,在第二次接触到病原体之前,我们体内通常不会有很多这样的T细胞。

生产足够的疫苗需要时间,因此一些国家——比如英国——已经决定推迟接种第二剂疫苗的计划生产足够的疫苗需要时间,因此一些国家——比如英国——已经决定推迟接种第二剂疫苗的计划

补强疫苗是将身体重新暴露于抗原——即病原体上触发免疫系统的分子——的方式之一,从而启动第二次免疫反应。阿尔特曼说:“因此,一旦接种了补强疫苗,你就将拥有更高的记忆T细胞水平。在某种程度上,你所拥有的记忆B细胞数量也会增多,它们将会制造更高质量的抗体。”

在第二次接触相同的疫苗或病原体时,之前保留的B细胞会迅速分裂,导致抗体数量的第二次激增。第二剂疫苗也启动了“B细胞成熟”的过程,这涉及到对非成熟B细胞的筛选。在制造白细胞的骨髓中,B细胞需要经过两轮筛选才能发育为正常的B细胞,第一轮针对B细胞受体及其前体,如果这些受体不能很好地结合其配体,B细胞就会停止发育;第二轮这是检查B细胞与自身抗原的结合力,确保B细胞不会对自身抗原发生免疫反应。之后,筛选出来的非成熟B细胞迁移到脾脏,完成发育。换言之,在接种第二剂疫苗之后,B细胞不仅数量更多,它们产生的抗体也更有针对性。

与此同时,记忆T细胞也会迅速增殖。科学家认为,记忆T细胞在当前疫情期间发挥了关键作用,保护了一些人免受严重的新冠肺炎感染。尽管新冠病毒可能从2019年12月左右就开始在全球传播,但有证据表明,有些人的记忆T细胞可能之前就“见过”其他冠状病毒,比如导致普通感冒的病毒,从而能够识别新冠病毒。

那么,各种新冠疫苗的单剂效力如何?

在目前的疫情当中,这个问题的答案比以往任何时候都更加迫切,也更加复杂。比如,英国政府已经决定将当前批准第二剂疫苗的时间从3到4周延长到12周;俄罗斯则宣布,将对Sputnik V新冠疫苗的单剂版本——名为“Sputnik-Light”——进行试验。以下是目前几种疫苗的已知情况。

  辉瑞-BioNTech疫苗

根据辉瑞公司在2020年12月公布的数据,辉瑞- BioNTech疫苗在第一次接种后的有效性约为52%。在21天的三期临床试验中,36523名未受感染的参与者被分成两组,一组接受两次完整剂量的疫苗注射,另一组注射安慰剂。结果表明,安慰剂组有82人、疫苗组有39 人出现了发病症状。

然而,这种早期保护有一些重要的注意事项。首先,保护作用至少要到第12天才开始发挥作用,在那之前,两组之间没有区别。其次,单剂疫苗的保护作用仍然明显低于两剂,后者在一周后还具有95%的预防效果。但在互联网上还流传着另一个数据,称第一次注射的有效率约为90%。这就有点复杂了。

另一个估计数值来自英国疫苗联合委员会(JCVI),该机构决定以不同的方式来计算疫苗的效力。他们没有使用与感染人数有关的所有数据(包括第一次注射还未起作用时的数据),而是只研究了第15天到第21天的数据。通过这种方法,该疫苗的有效性飙升至89%,因为在疫苗开始发挥作用之前,其有效性还没有被相对较高的感染次数所稀释。如果只看第二次注射后的前7天(第21天至第28天)——那时第二次注射可能还没有起作用——这个比例则是92%。

然而,这些计算都存在争议。“目前,人们非常关注辉瑞公司在《新英格兰医学杂志》上发表的那篇论文的图表,其中显示早在第14天时,就明显出现了某种实际上的好处,”阿尔特曼说,“在这一阶段,安慰剂组和疫苗组的曲线完全不同,安慰剂组的病例开始增加。但很明显,这并不是直接测量免疫反应,而是用相当粗略的方法来估算有多少人感染了病毒。”阿尔特曼继续解释道,他不会建议任何人在接种第一剂疫苗14天后就认为自己是安全的,“这张图表只是表达了‘有些事情正在发生’。”

  牛津-阿斯利康疫苗

对于牛津-阿斯利康疫苗,情况有些不同。研究人员在今年1月份发表的一篇论文中解释称,这种疫苗在注射一次标准剂量后至少能提供64.1%的保护;对于接种两次完整剂量的人,这个比例是70.4%。奇怪的是,如果在接种一次完整剂量后再接种一半剂量,保护效力能达到90%。

与此同时,英国疫苗联合委员会根据一些未发表的数据,估计从第一次注射后的3周到9—12周,该疫苗可以预防大约70%的重症。

由于三期临床试验在第一剂和第二剂疫苗之间设置了两个间隔(一次为6周,另一次长达12周),因此可以很有把握地说,至少在注射补强针之前的几个月里,第一剂疫苗仍然可以继续提供一些保护。

  Moderna疫苗

根据Moderna公司提交给美国食品与药品监督管理局(FDA)的一份文件,注射单剂Moderna疫苗后可提供80.2%的保护,而第二剂后可提供95.6%的保护(这是18岁至65岁的人群中的数据,在65岁以上人群中则为86.4%)。与辉瑞疫苗一样,所有的参与者在三期临床试验的28天中都接受了两次完整剂量的疫苗或安慰剂,所以还不清楚单剂疫苗的免疫力是否会在之后保持或下降。

  科兴疫苗

CoronaVac疫苗是由中国科兴生物研发的新冠疫苗,已经在几个国家进行了独立试验,而结果各有不同。

阿联酋是第一个对科兴疫苗进行评估的国家,声称其有效性为86%。据土耳其的研究人员称,该疫苗具有91.25%的保护力,而印度尼西亚科学家则称其有效率为65.3%;巴西圣保罗的布坦坦研究所最近宣布,该疫苗可预防50.4%的人出现症状。以上数据只适用于间隔14天的两剂注射,目前还没有机构公布单剂疫苗的疗效数据。

这些研究结果也受到了一些怀疑,因为它们是通过新闻稿发布的,而不是发表于同行评议的学术期刊。如果无法获得更多关于试验方法和数据收集方面的信息,科学家还很难对结果的有效性做出评估。

  Sputnik V疫苗

俄罗斯的Sputnik V疫苗是以世界上第一颗人造卫星、苏联时代的“Sputnik 1”命名的,该卫星于1957年10月发射进入近地轨道,三个月后失去动力坠入大气层。Sputnik V疫苗是由俄罗斯莫斯科的加马利亚流行病学和微生物研究所开发的。

与其他疫苗一样,Sputnik V疫苗也分为两次接种,可达到91.4%的有效率。目前还没有公开信息表明单剂接种的有效性。这些结果也没有发表在同行评议的学术期刊上,同样引发了争议。据《华盛顿邮报》的一篇报道,尽管俄罗斯的新冠病例数量激增,但该疫苗的安全性和有效性一直受到许多俄罗斯人的怀疑。

近日,俄罗斯政府宣布正在开发该疫苗的单剂版本“Sputnik-Light”,以暂时解决疫苗短缺问题。目前Sputnik-Light的试验还在进行中,其保护作用尚未可知。

  接种单剂疫苗后能恢复原先的生活方式吗?

阿尔特曼表示:“我会表现得就像没有接种过疫苗一样。我不会放松警惕,一切和之前没什么不同。”

对于目前的几种新冠疫苗,目前尚不清楚其单剂接种所提供的部分保护作用能持续多久对于目前的几种新冠疫苗,目前尚不清楚其单剂接种所提供的部分保护作用能持续多久

英国萨里大学免疫学教授黛博拉·邓恩-沃尔特斯对这一问题的态度也很明确。“这有几个原因,”她说,“其一,你还没有得到充分的保护。另一个原因是,目前没有证据表明接种过疫苗就能阻止病毒感染和传播。”

邓恩-沃尔特斯解释称,评估这些疫苗的有效性主要是看它们能否阻止人们出现症状,而不是看它们能否阻止感染,“我们知道无症状感染是有可能的”。目前还没有任何证据表明,接种单剂——甚至两剂——现有疫苗可以阻止病毒的传播。

  能跳过第二剂疫苗吗?

邓恩-沃尔特斯说:“临床前试验的结果很可能显示单剂注射后并没有产生足够的免疫力,所以他们选择了注射两次完整剂量。”类似的,在三期试验中,两剂注射后血液中的抗体和T细胞比单剂注射后的更多。

辉瑞首席执行官阿尔伯特·伯拉在去年12月解释称,第二剂疫苗几乎将使人体获得的保护翻倍,跳过的话将是一个“巨大错误”。

辉瑞公司和BioNTech公司已经呼吁人们谨慎行事,理由是他们的数据在第21天就结束了,而且“没有数据表明第一次注射后的保护作用在第21天之后仍然有效”。单剂注射提供的保护能力似乎会在一段时间后突然减弱——事实上,基于免疫系统正常的工作方式,这并不出奇。

牛津-阿斯利康疫苗和Sputnik V疫苗都使用了改良的腺病毒牛津-阿斯利康疫苗和Sputnik V疫苗都使用了改良的腺病毒

由于目前批准的所有新冠疫苗都使用了全新的技术,研究者可能还需要更长的时间才能可靠地估计单剂疫苗的保护作用。牛津-阿斯利康疫苗和Sputnik V疫苗都使用了改良的腺病毒,这种病毒可以侵入许多不同的细胞类型,导致一系列疾病,如呼吸道感染等。牛津的版本使用了一种来自黑猩猩的腺病毒,俄罗斯的版本则混合了两种人类的腺病毒类型。

这种病毒在被改造成疫苗之后就变得安全了,不能在细胞内复制。通过编码指令,该病毒疫苗可以在表面形成棘突蛋白的特征,从而教会人体识别冠状病毒。尽管许多年来,研究者一直在用腺病毒开发癌症疫苗和进行基因治疗,但在此之前,它们只有一次被用来预防病毒感染:一种使用这种方法开发的埃博拉疫苗已于2019年12月在美国批准使用。

大多数已开发的新冠疫苗针对的是病毒表面的棘突蛋白大多数已开发的新冠疫苗针对的是病毒表面的棘突蛋白

另一方面,Moderna和辉瑞-BioNTech的疫苗版本可以说更具有开创性。这两种疫苗都含有无数微小的mRNA片段,和腺病毒疫苗一样,它们也能编码和新冠病毒表面一样的棘突蛋白。

由于没有其他mRNA疫苗进行比较,这两种疫苗的效力评估还存在很多未知问题。正如美国波士顿大学微生物学教授罗纳德·科利最近在接受媒体采访时所解释的那样,我们还不知道它们在不同种族的人身上是否也能发挥同样的作用,以及免疫效力持续的时间有何不同。

科兴疫苗则采用灭活的冠状病毒颗粒。这种在疫苗中使用死亡病原体的概念早在19世纪晚期就出现了。然而,由于在新冠疫情之前还从未批准过由冠状病毒制成的疫苗,因此其免疫效力的持续时间还需要进一步研究。

  免疫需要时间

免疫力的产生需要数周时间,因此接种新冠疫苗不能立即产生保护作用免疫力的产生需要数周时间,因此接种新冠疫苗不能立即产生保护作用

最后,邓恩-沃尔特斯指出,免疫力的形成是需要时间的。因此,无论单剂新冠疫苗能否最终提供保护,在最初几周,人体的免疫力并不会超过开始时的水平。

邓恩-沃尔特斯说:“免疫系统中有一部分我们称之为先天免疫,会立即做出反应。”先天免疫包括抵御感染的物理屏障,如皮肤;以及特定类型的白细胞和化学信号。这些通常都不能单独预防疾病,也不受疫苗的影响,“因此你也需要适应性免疫(又称为后天免疫)。但适应性免疫的问题在于,它是适应性的,只能应对特定病原体的挑战”。

疫苗在发挥作用时,必须促使人体产生更多的免疫细胞,其中一部分细胞反过来产生了抗体。“这需要时间,”邓恩-沃尔特斯说。因此,尽管新疫苗的推广令人振奋,但对于世界上大多数人来说,似乎还得再等一段时间才能恢复正常生活。(任天)

责任编辑:詹哲

标签: 疫苗 新冠疫苗 单剂新冠疫苗

相关文章

要闻

原创

最新

取消