疫苗有用!《科学》连发2篇论文:恒河猴感染新冠病毒后再次暴露产生保护性免疫

Emma Chou

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目前,新冠肺炎在全球有近500万确诊病例,30多万人死于这种疾病,而导致这种疾病的病毒SARS-CoV-2仍有许多未知之处。两个关键问题是,疫苗是否能够预防COVID-19感染,以及从COVID-19康复的个人是否能够避免再次感染。

贝斯以色列女执事医疗中心(BIDMC)的研究人员进行的两项新研究为这些问题提供了新的线索。这两项研究都于5月20日发表在《科学》杂志上。

第一项研究的题目为“SARS-CoV-2 infection protects against rechallenge in rhesus macaques”,也就是感染SARS-CoV-2后可保护恒河猴再次受感染。

为了弄清楚感染SARS-CoV-2后再次接触是否会形成保护性免疫,研究人员建立了一个SARS-CoV-2感染的恒河猴模型,观察到恒河猴在上呼吸道和下呼吸道有较高的病毒载量,体液和细胞免疫反应,以及病毒性肺炎的病理证据。

在初始病毒清除后,再用SARS-CoV-2让动物感染,发现与原发感染相比,支气管肺泡灌洗和鼻黏膜中位病毒载量降低了5 log10。再激发后的记忆性免疫反应表明,保护是由免疫控制介导的。这些数据表明,SARS-CoV-2感染可诱导非人类灵长类动物针对再次暴露产生保护性免疫。 

第二项研究的题目为“DNA vaccine protection against SARS-CoV-2 in rhesus macaques”,意思为DNA疫苗对恒河猴感染SARS-CoV-2起保护作用。

在这一研究中,研究人员开发了一系列表达不同形式的SARS-CoV-2 S蛋白的候选DNA疫苗,并在35只恒河猴身上进行了评估。接种过疫苗的动物产生了体液和细胞免疫反应,包括中和抗体滴度,与感染SARS-CoV-2的恢复期人类和猕猴的抗体滴度相当。

接种疫苗后,所有动物均接种SARS-CoV-2,与模拟对照组相比,编码全长S蛋白的疫苗分别导致支气管肺泡灌洗和鼻粘膜中病毒载量中位数>3.1和>3.7 log10降低。疫苗诱导的中和抗体滴度与保护效能相关,提示免疫相关的保护。这些数据证明了疫苗对非人类灵长类动物感染SARS-CoV-2起保护作用。

“全球COVID-19大流行使开发一种疫苗成为生物医学的首要优先事项,但目前对SARS-CoV-2病毒的保护性免疫知之甚少。”BIDMC病毒学和疫苗研究中心主任、资深作者Dan H. Barouch医学博士说,“在这两项研究中,我们在恒河猴身上证明,原型疫苗可以防止SARS-CoV-2感染,而SARS-CoV-2感染可以防止再次暴露。”

在第一项研究中,研究小组证明了6种候选DNA疫苗可以诱导中和抗体反应,并保护猕猴免受SARS-CoV-2的感染。Barouch和他的同事在1月中旬中国科学家公开病毒基因组时开始研制COVID-19疫苗,他们开发了一系列候选DNA疫苗,这些疫苗表达了新冠病毒的关键抗体靶点——S蛋白的变体。这些疫苗的设计目的是训练人体的免疫系统在接触病毒后迅速识别并作出反应。

为了评估疫苗的有效性,研究人员给25只成年恒河猴注射了研究疫苗,10只动物接受了模拟对照。接种过疫苗的动物产生了对抗病毒的中和抗体。在加强疫苗接种三周后,所有35只动物都暴露在病毒中。

后续测试显示,与对照组相比,接种疫苗的动物的病毒载量显著降低。25只接种过疫苗的动物中,有8只在接触病毒后的任何时间都没有检测到病毒,而其他动物的病毒水平较低。此外,较高的抗体水平与较低的病毒载量有关,这表明中和抗体可能作为保护的相关因素,并可能被证明在临床测试SARS-CoV-2疫苗时是有用的基准。

在第二项研究中,研究小组证明,从COVID-19中康复的恒河猴对再次感染产生了天然的保护性免疫。Barouch说:“从许多病毒感染中恢复过来的人通常会产生抗体来保护自己免受再次感染,但并不是所有的病毒都能产生这种自然的保护性免疫。”Barouch同时也是哈佛医学院的医学教授,也是麻省理工学院和哈佛大学拉贡研究所的成员。

在将9只成年恒河猴暴露于SARS-CoV-2病毒后,研究人员监测了这些动物康复时的病毒水平。所有9只动物都康复并产生了对抗病毒的抗体。在最初感染一个多月后,研究小组再次将恒河猴暴露于病毒中。在第二次接触之后,这些动物表现出对病毒的近乎完全的保护。这些数据表明该模型对COVID-19具有天然的保护性免疫。

“我们的研究结果使人们更加乐观地认为,开发新冠病毒疫苗是可能的。” Barouch说,“还需要进行进一步的研究,以解决关于保护期限的重要问题,以及人类SARS-CoV-2疫苗的最佳疫苗平台。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源:

https://medicalxpress.com/news/2020-05-vaccines-covid-non-human-primates.html

https://science.sciencemag.org/content/early/2020/05/19/science.abc4776

https://science.sciencemag.org/content/early/2020/05/19/science.abc6284

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