當前我國正大規模開展國產新冠疫苗的接種工作,據官方統計,國產新冠疫苗在國內的使用量已經超過1億3千萬劑,在2021年底前預計會有近10億國人陸續接種疫苗,疫苗的廣泛接種將在我國構建起一道保障國民生命健康安全和國家經濟繁榮穩定的免疫屏障。
由于率先被國家藥監局批準,國藥中生北京所和科興研發生產的新冠滅活疫苗是目前國內接種疫苗的主要劑型,臨床試驗結果顯示,這兩種疫苗的有效性和安全性均達到世界衛生組織的要求。但在安全接種疫苗后,人們依然會對疫苗的有效性抱有疑問,比如:
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疫苗是否在每個人體內都產生保護性的中和抗體?
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疫苗產生的保護作用能持續多長時間?
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疫苗能否有效應對海外流行的新冠突變株?
2021年4月6日,軍事醫學科學院微生物與流行病學研究所在《新英格蘭醫學雜志》上發表文章1,利用假病毒中和實驗對新冠康復病人及接種滅活疫苗的血清樣本進行研究,我們或許能夠從文章的數據中找到上述三個問題的答案。
研究人員首先構建出含有Wild Type (Wuhan),D614G,B.1.1.7和B.1.351這四株新冠病毒Spike蛋白的VSV假病毒,隨后利用這四種假病毒對34例康復病人的血清樣本(感染5個月后)和50例接種國藥中生北京所(BBIBP-CorV)或科興(CoronaVac)的新冠滅活疫苗的血清樣本(第二針接種后2-3個星期)進行檢測。
實驗結果顯示,康復病人血清樣本中的中和抗體幾何平均滴度(GMT)與接種滅活疫苗的血清樣本接近,這說明滅活疫苗產生的中和抗體滴度水平較低。此外,有4例康復病人血清樣本(4/34),6例接種BBIBP-CorV(6/25)以及4例接種CoronaVac(4/25)的血清樣本中檢測不到中和抗體滴度(圖1)。
圖1. 康復病人及疫苗接種者血清樣本對Wuhan株假病毒的中和能力檢測
此外,康復病人血清樣本對D614G假病毒的中和能力更強(factor 2.4),對B.1.1.7的中和能力與Wild Type毒株接近(factor 0.9),但對B.1.351的中和能力明顯下降 (factor 0.5)(圖2)


圖2. 康復病人血清樣本對突變株假病毒的中和能力檢測
接種BBIBP-CorV的血清樣本對D614G和B.1.1.7假病毒的中和能力與Wild Type毒株接近(factor 1.7和factor 1.4),但對B.1.351的中和能力顯著降低 (factor 0.4)(圖3)

圖3. 接種BBIBP-CorV血清樣本對突變株假病毒的中和能力檢測
接種CoronaVac的血清樣本對D614G假病毒的中和能力與Wild Type毒株接近(factor 0.8),但對B.1.1.7和B.1.351的中和能力均顯著降低 (factor 0.5和factor 0.3)(圖4)


圖4. 接種CoronaVac血清樣本對突變株假病毒的中和能力檢測
以上實驗結果表明,部分康復病人及接種滅活疫苗的血清樣本中檢測不到中和抗體,含有中和抗體的血清樣本對D614G和B.1.1.7突變株假病毒的中和能力與Wild Type差別不大,但是對B.1.351的中和能力下降明顯。這說明部分接種滅活疫苗的人群需要繼續接種滅活疫苗或者需要接種其它類型的疫苗以產生保護性中和抗體,此外海外流行的B.1.351突變株會逃避滅活疫苗產生的免疫保護反應,應引起足夠的重視。
為助力評估新冠疫苗對突變株產生的中和保護能力,ACROBiosystems經過大量的實驗摸索,在評估針對Wild type毒株的中和抗體檢測試劑盒(Cat. No TAS-K022)的基礎上,成功開發出針對B.1.1.7(英國突變株),B.1.351(南非突變株),P.1(巴西突變株)的中和抗體檢測試劑盒,可用于評估疫苗接種后血清樣本對上述三種突變株的中和活性。經過內部實驗驗證,使用中和抗體ELISA試劑盒檢測接種滅活疫苗的血清樣本對突變株的中和能力,血清樣本對Wild type和B.1.1.7突變株的中和能力接近,但對B.1.351和P.1毒株的中和能力下降較多,這與上文中假病毒的實驗結果相符(圖5)。

圖5. ELISA方法檢測接種滅活疫苗的血清樣本對WT和突變株的中和能力
針對突變株的中和抗體檢測ELISA試劑盒也可用于評估中和抗體的中和能力,例如使用ELISA試劑盒檢測中和抗體(Cat. No.S1N-M122)針對B.1.1.7,B.1.351和P.1的中和活性,結果顯示Cat. No S1N-M122的中和活性不受突變位點的影響,說明該抗體對WT及突變株具有廣譜中和活性(圖6)。但在檢測某株中和抗體的中和活性時,發現該抗體對B.1.1.7突變株的中和活性顯著降低,說明B.1.1.7突變株上的突變位點會影響該抗體的中和能力(圖7)

圖6. ELISA方法檢測中和抗體S1N-M122對突變株的中和能力

圖7. ELISA方法檢測某株中和抗體對突變株的中和能力

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參考文獻
https://www.nejm.org/doi/pdf/10.1056/NEJMc2103022?articleTools=true
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