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《自然》5文连发:现有疫苗和抗体对奥密克戎效果不佳

发布日期:2022-01-13 08:59:38

◎ 科技日报记者 张梦然

五篇关于各疫苗和抗体对新冠病毒奥密克戎(Omicron)变异株有效性的论文,已经同行评议并被《自然》接收。

现有的新冠病毒疫苗和新冠病毒单克隆抗体(靶向并中和新冠病毒的蛋白质)通过识别新冠病毒的刺突蛋白发挥作用,刺突蛋白也是新冠病毒用来进入人类细胞的部位。奥密克戎变异株在刺突蛋白上有约32个突变,预计将很快取代当前流行的德尔塔(Delta)谱系,但在此之前,奥密克戎对现有疗法和疫苗有效性的影响仍不得而知。

对当今临床使用的所有抗体都具有完全抗性

美国哥伦比亚研究人员与中国香港大学科学家合作的一项新研究增添了更多证据表明,奥密克戎变异株可以逃避疫苗和自然感染赋予的免疫保护,需要新的疫苗和治疗方法,并预测病毒可能如何快速演变。

奥密克戎变异株的一个显著特征是,病毒刺突蛋白的变化数量惊人,这可能对当前疫苗和治疗性抗体的有效性构成威胁。

这项新研究表明,疫苗抗体对奥密克戎的中和作用大幅下降。在实验中,研究人员将疫苗接种产生的抗体与活病毒和实验室构建的模拟奥密克戎假病毒相结合,测试了抗体中和奥密克戎的能力。

结果显示,莫德纳、辉瑞-生物科技、阿斯利康和强生四种疫苗的完全接种者的抗体,中和奥密克戎变异株的效果明显比其中和祖先病毒的效果差。而来自先前感染者的抗体甚至更难以中和奥密克戎。

虽然接受了两种mRNA疫苗中任何一种加强针的个体可能会得到更好的保护,但他们的抗体也表现出对奥密克戎的中和活性相对减弱。

研究人员表示,新的结果表明,以前感染过的人和完全接种过疫苗的人都有感染奥密克戎变异株的风险。即使是第三次加强注射,也可能无法充分防止奥密克戎感染,但研究人员仍建议人们接种一次加强针,因为接种者依然会因免疫力的提高而受益。

这些结果与其他中和研究以及来自南非和英国的早期流行病学数据一致,数据显示两剂疫苗对奥密克戎引发的症状性疾病的功效显著降低。

研究还表明,大多数单克隆抗体无法中和奥密克戎变异株。在感染过程的早期给药时,单克隆抗体可以防止许多人患上重症。但这项新研究表明,目前使用的所有疗法和大多数正在开发的疗法,如果它们真的有效的话,对奥密克戎的效果也要差得多。

在单克隆抗体的中和研究中,只有一种(中国批准的BRII-198)对奥密克戎保持显著的活性。奥密克戎的一种次要形式对当今临床使用的所有抗体完全耐药。研究人员指出,奥密克戎现在是科学家所见过的最完整的中和“逃逸者”。

在这项研究中,研究人员还在奥密克戎中发现了4个新的尖峰突变,这些突变有助于病毒逃避抗体。这些信息为设计对抗新变种的新方法提供了重要参考。

美国哥伦比亚大学研究人员与香港大学科学家合作的一项新研究增加了更多证据表明,新冠奥密克戎变异株可以逃避疫苗和自然感染赋予的免疫保护,并表明需要新的疫苗和治疗方法来预测病毒可能如何快速演变。图片来源:哥伦比亚大学欧文医学中心

奥密克戎对抗体的中和作用存在大量逃逸

包括法国巴斯德研究院科学家在内的团队,日前从比利时的一名个体体内分离了奥密克戎变异株,并分析了该毒株对于目前已批准临床使用或仍在开发中的9种单克隆抗体有多敏感。结果发现,奥密克戎变异株能完全抵抗或部分抵抗实验中所有单克隆抗体的中和作用。

其中,5种抗体(Bamlanivimab、Etesevimab、Casirivimab、Imdevimab和Regdanvimab)对奥密克戎无效;2种抗体(Cilgavimab和Andintrevimab)对奥密克戎的中和活性比它们对德尔塔的活性降低了约20倍;Sotrovimab抗奥密克戎的活性比抗德尔塔的活性降低了约3倍。

在16名辉瑞-生物科技疫苗接种者和18名阿斯利康疫苗接种者打完第二针五个月后采集的血清中,未检测到对奥密克戎的抗病毒活性。从20名辉瑞-生物科技疫苗第三针接种者采集的血清样本中,研究团队发现对奥密克戎的中和活性提高了6倍。在出现症状后6个月或12个月采集的40名康复个体(有感染史)的血清中,对奥密克戎的中和活性要么很低、要么没有。不过,在这些康复个体中打过一针辉瑞-生物科技疫苗的22人,其体内的中和活性比没有感染史的两针疫苗接种者更高。

这些初步分析全部基于疫苗接种者或感染康复者的血清,但研究团队指出,这些血清的样本量较少,而且他们只分析了辉瑞-生物科技和阿斯利康这两种疫苗。但分析结果表明,抗体疗法或需针对奥密克戎进行快速调整,且疫苗加强针也许能增强对奥密克戎的中和能力。

奥密克戎对抗体的中和作用存在大量逃逸研究报告。图源:《自然》在线版

奥密克戎免疫逃逸能力或强于祖先

在其他的研究中,位于南非的非洲健康研究所的科学家们,利用南非19名已接种过两剂辉瑞-生物科技疫苗的南非参与者的血浆样本,调查了奥密克戎是否对抗体中和存在逃逸。其中六名参与者没有新冠病毒感染史。他们观察到,与该病毒最原始的毒株相比,疫苗所激发的对奥密克戎的中和作用下降了22倍。然而,有过新冠病毒感染史且接种了疫苗的参与者样本保留了部分对奥密克戎的中和活性,其活性水平与只接种过疫苗的参与者对原始新冠病毒毒株的中和活性水平相当。

瑞士Humabs BioMed SA公司(Vir Biotechnology的子公司)的科学家则研究了显示奥密克戎免疫逃逸能力或强于之前新冠病毒谱系的证据。他们检测了奥密克戎受体结合结构域(RBD)与人ACE2受体的结合情况——RBD是刺突蛋白的一部分,能帮助新冠病毒进入宿主细胞,而ACE2受体是RBD的一个主要结合目标。

这一研究显示,相较于原始分离毒株,奥密克戎的RBD与人ACE2结合的亲和力增强了约2.4倍。

此外,中国北京大学谢晓亮及其同事利用一种新筛选技术,绘制了奥密克戎刺突蛋白RBD的突变图谱,这些突变可使奥密克戎逃逸中和抗体的作用。他们筛选了247种人类中和抗体,发现奥密克戎能逃逸其中85%以上的抗体。

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