截至目前,中国已有14个省份出现新冠病毒omicron(奥密克戎)变异株感染病例。面对omicron疫情,我们之前接种的疫苗是否仍有预防效力?新研发出的单克隆抗体类药物效果如何?之前曾感染其他SARS-CoV-2毒株,现已康复的人对omicron毒株是否有免疫力?本文总结了近期的研究发现,帮助大家解答上述疑问。
自2021年11月首次在南非「亮相」以来,omicron(B.1.1.529)凭借其「优异」的传播能力迅速「攻城略地」,并赶超delta变异株成为多个国家和地区的优势流行变异株。突变多、传播速度快是民众对omicron的最深印象。
而我们最关心的问题还是当前的疫苗免疫能否抵抗omicron来袭?临床使用或正要使用的单抗类药物能否保持较高疗效?
近期,国内外多个研究团队对上述问题进行了初步解答。
疫苗接种和新冠感染康复
疫苗接种和既往SARS-CoV-2感染产生的抗体能否起到中和omicron的作用?接种疫苗能否预防omicron感染?
答案并不令人乐观。
法国巴斯德研究所Olivier Schwartz团队采集了全程接种两剂辉瑞或阿斯利康新冠疫苗后五个月的志愿者的血清样本。结果显示,这些血清对omicron几乎没有抑制作用。新冠康复患者的血清对omicron表现出极低的中和作用,甚至没有作用。但是,研究人员也发现,如果新冠患者在康复后12个月接种一剂新冠疫苗(辉瑞公司)后可以产生中和omicron的抗体,虽然这个抗体针对omicron的效力比起中和delta毒株还是差了一些[1]。
奥地利因斯布鲁克医科大学(Medical University of Innsbruck)Annika Rössler团队也报道了类似的结果[2]。不管个人接种的是阿斯利康的ChAdOx1-S、辉瑞的BNT162b2还是Moderna的mRNA-1273均可以产生针对alpha毒株、beta毒株和delta毒株的有效中和抗体,但这些抗体中和omicron的效力显著下降。相比来说,BNT162b2激发产生的抗体的中和作用要略好一些。alpha、beta或delta毒株感染患者康复后也不会产生针对omicron的有效抗体。有趣的是,如果个体先前被delta毒株感染,康复后完全接种了疫苗,那个体就会产生有效中和omicron毒株的抗体。或者,如果个体接种疫苗后不幸被病毒感染(即突破感染),那此人体内也可产生有效中和omicron毒株的抗体。
图1. 康复后免疫接种或突破感染可使个体产生针对omicron的抗体[2]
根据这些数据,作者认为我们需要快速开发针对omicron变异株的疫苗。
日本国立传染病研究所Tadaki Suzuki团队也发现接种mRNA疫苗的个体发生突破感染(alpha或beta毒株感染)后能产生针对omicron的中和抗体,并且,完全接种结束和突破感染间隔时间越长,针对omicron的抗体效力越高[3]。
图2. 突破感染产生针对omicron的抗体[3]
从当前来看,单独接种两剂疫苗并不能激发机体产生针对omicron的有效抗体,而病毒感染康复联合疫苗免疫可能使机体获得中和omicron的能力。但我们并不想通过上述途径抵抗omicron感染。
有没有其他方法呢?加强免疫呢?
西奈山伊坎医学院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)微生物学系Florian Krammer教授团队采集了接种了3剂BNT162b2(10人)或mRNA-1273(10人)疫苗的志愿者的血清,并检测了中和新冠病毒的能力。结果还是不容乐观。相比于中和新冠病毒原始毒株或beta变异株的能力,加强免疫后机体产生的抗体中和omicron的效力还是很低(BNT162b2加强组低7.5倍,mRNA-1273加强组低16.7倍)[4]。
图3. 加强免疫1剂仍达不到中和omicron的理想效果[4]
新冠疫苗对omicron变异株的真实世界效果如何?在该变异株最早出现的南非,研究者在全程接种2剂BNT162b2疫苗的人群中比较了2021年11月15日—12月7日期间(omicron变异株是流行的主要毒株)和9月1日—10月30日期间(此时delta变异株是流行的主要毒株),疫苗对COVID-19住院的预防效果[5]。研究发现在omicron流行期,疫苗对COVID-19住院的预防效果为70%(95%置信区间[CI],62~76),而delta流行期为93%(95% CI,90~94)。两者有显著差异。
单克隆抗体
北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)谢晓亮教授团队在《自然》发表文章称,omicron可以逃逸绝大多数中和抗体的作用。该团队检测了247种针对新冠病毒受体结合区域的单克隆抗体对omicron的效力。结果令人吃惊,因为omicron的单个突变足以破坏单抗的作用。多个突变协同的结果就是,总共有85%的检测单抗被omicron成功逃逸。通过病毒中和试验,研究人员发现,单克隆抗体药物LY-CoV016/LY-CoV555、REGN10933/REGN10987、AZD1061/AZD8895和BRII-196对omicron的中和效力急剧下降,而VIR-7831和DXP-604效力虽下降但仍有一定的效果[6]。值得一提的是,2021年12月8日,中国国家药品监督管理局应急批准新冠病毒中和抗体联合治疗药物安巴韦单抗注射液及罗米司韦单抗注射液注册申请,用于新冠病毒感染的治疗。安巴韦单抗注射液的主要成分就是BRII-196。
图4. omicron可以逃逸绝大多数单克隆抗体的中和作用[6]
法国巴斯德研究所Olivier Schwartz团队也进行了相似的研究。他们从一名比利时人(曾到埃及旅游)体内分离到omicron毒株,并检测了临床正在使用的9种单克隆抗体的效力,包括礼来公司的bamlanivimab/etesevimab、再生元公司和罗氏联合研发的casirivimab/imdevimab(罗纳普利韦)、阿斯利康公司的cilgavimab/tixagevimab和葛兰素史克公司的sotrovimab [1]。结果显示,omicron可以完全或部分逃逸这些单抗的作用。
图5. 巴斯德研究所发现omicron逃逸临床应用的单克隆抗体的作用[1]
总结
造成抗体逃逸和免疫效力下降的原因就是omicron的高突变,也就是说omicron在关键部位和其他变异株存在巨大差异,我们机体制造的「武器」不能对其进行有效识别。当然,上述各项研究主要集中于体液免疫,而对于在抵抗新冠病毒感染中同样发挥作用的细胞免疫并未涉及。
鉴于omicron传播速度快,并且当前仍没有好的医学免疫预防策略,个人避免omicron感染还是要践行十二字要诀:勤洗手,戴口罩,多通风,少聚集。
参考文献
1. Planas D, Saunders N, Maes P, et al. Considerable escape of SARS-CoV-2omicron to antibody neutralization. Nature 2021 Dec 23 (Epub ahead of print).
2. Rossler A, Riepler L, Bante D, et al. SARS-CoV-2 omicron variantneutralization in serum from vaccinated and convalescent persons. N Engl J Med2022 Jan 12 (Epub ahead of print).
3. Miyamoto S, Arashiro T,Adachi Y, et al. Vaccination-infection interval determines cross-neutralizationpotency to SARS-CoV-2 Omicron after breakthrough infection by other variants.medRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/2021.12.28.21268481
4. Carreno JM, Alshammary H, Tcheou J, et al. Activity of convalescent andvaccine serum against SARS-CoV-2 omicron. Nature 2021 Dec 31 (Epub ahead ofprint).
5. CollieS, Champion J, Moultrie H, et al. Effectiveness of bnt162b2 vaccine againstomicron variant in south africa. N Engl J Med 2021 Dec 29 (Epub ahead ofprint).
6. CaoY, Wang J, Jian F, et al. Omicron escapes the majority of existing SARS-CoV-2neutralizing antibodies. Nature 2021 Dec 23 (Epub ahead of print).