疫苗前沿 | Science论文解读:间隔接种COVID-19疫苗有好处,但长期结果取决于强大的免疫力

2021
03/19

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预防界.
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这些模型在概念上相对简单,但它们说明了问题的复杂性,并强调了我们仍然面临的挑战。


推迟第二剂COVID-19疫苗的接种时间,应该可以在短期内减少病例数。但是,在一项新的研究中,来自美国普林斯顿大学和加拿大麦吉尔大学等研究机构的研究人员发现长期的病例负担和SARS-CoV-2病毒“逃逸”免疫的进化潜力将取决于自然感染和一到两剂疫苗接种所产生的免疫反应的强大程度。相关研究结果近期发表在Science期刊上,论文标题为“Epidemiological and evolutionary considerations of SARS-CoV-2 vaccine dosing regimes”。


图片来自Science, 2021, doi:10.1126/science.abg8663


论文共同通讯作者、普林斯顿大学刘易斯-西格勒综合基因组学研究所博士生Chadi Saad-Roy说,“包括英国和加拿大在内的一些国家已经表示,他们将推迟第二剂COVID-19疫苗接种,以应对供应短缺,同时也是为了迅速增加接种人数。”


Saad-Roy说,“疫苗最初的临床试验,加上随后的流行病学,对第一剂疫苗的疗效相当乐观。然而,我们仍然不确定单剂疫苗免疫力的强度和持续时间---或者完整的两剂疗程或自然感染的免疫力将如何长期持续。”


论文共同作者、普林斯顿大学生态学与进化生物学教授Simon Levin说,“这些都将影响未来疫情爆发的动态变化。”


这些研究人员使用一种简单的模型,向前推算了在一系列疫苗剂量方案和与免疫反应相关的假设下,COVID-19病例的发生率,以及人群的免疫程度。


论文共同通讯作者、麦吉尔大学生物工程助理教授Caroline Wagner说,“鉴于推动这些结果的免疫学和流行病学不确定性,简单的模型是探索未来可能性的重要工具。”


论文共同作者、普林斯顿大学生态学与进化生物学教授Andrea Graham说,“比如,这种模型允许假设单剂疫苗接种后的免疫反应将弱于自然感染或两剂疫苗接种后的免疫反应。这似乎与那些根据推迟的第二剂接种计划迅速部署疫苗的国家的早期报告一致。”


这项研究发现,正如预期的那样,一剂疫苗接种策略可能会在短期内通过更快速地接种更多的个体来减少病例数。然而,如果一剂疫苗接种后的免疫反应不那么强大,那么随后的疫情高峰可能会更大。


Wagner说,“更乐观的是,我们发现,随着疫苗生产能力的增加,提高疫苗接种率或改变剂量接种方案,使其更接近推荐的两剂接种方案,可以减轻这些长期的流行病学影响,这对公共卫生规划非常重要。”


与不完美的免疫反应相关的另一个重要结果是病毒免疫逃逸的可能性。为了着手解决这个复杂的问题,这些研究人员改进了他们之前开发的一种现有简单的病毒免疫逃逸的“系统动力学”模型。


这种病毒免疫逃逸理论预测,在具有部分免疫力的个体中,适度的选择压力与足够的病毒传播相结合,可以推动病毒的进化。在这篇论文中,这些研究人员在探索这种可能性的同时,还研究了一系列其他情况,包括一种更为乐观的情况,即接种一到两剂疫苗后,免疫力下降的宿主的适应潜力最小。


论文共同作者、澳大利亚悉尼大学的Edward C. Holmes教授说,“至少已经出现了一种可能具有部分免疫逃逸的病毒变体。”


论文共同通讯作者、普林斯顿大学生态学与进化生物学教授Bryan Grenfell补充说,“简单的理论强调,在具有中间免疫力水平的受感染宿主体内的病毒变体的进化和传播可能是重要的。因此,免疫力的强度和持续时间,特别是这些对再次传播的影响,是有待确定的关键参数。”


论文共同作者、哈佛大学公共卫生学院助理教授Michael Mina解释说,“我们的结果强烈依赖于一剂和二剂疫苗接种后免疫反应的稳健性,但最终这些临床参数在很大程度上是未知的。”


Mina说,“展望未来,为了做出合理的公共政策决策,更好地掌握这些将是至关重要的。我们建议,在疫苗接种活动早期对剂量间隔进行随机化,并仔细监测疫苗接种者以及有过自然感染的人及其接触者的病毒载量和免疫标志物,可能是做到这一点的重要方法。”


这篇论文强调的一个直观的发现是,非常低的疫苗接种率可能与更大的病例数相关,并且可能与更高的病毒适应潜力相关。


论文共同作者、普林斯顿大学生态学与进化生物学副教授C.Jessica E. Metcalf说,“这强烈地强调了公平的全球疫苗分配的重要性,这是因为一个地方的免疫逃逸将迅速传播。”


加州大学伯克利分校综合生物学教授Michael Boots(未参与这项新的研究)说,“这些模型在概念上相对简单,但它们说明了问题的复杂性,并强调了我们仍然面临的挑战。这项重要的研究提供了一个框架,我们可以用它来指导我们今后的方法,并进一步确定我们需要解决的关键知识缺口。”


来源:生物谷


参考资料:
Chadi M. Saad-Roy et al. Epidemiological and evolutionary considerations of SARS-CoV-2 vaccine dosing regimes. Science, 2021, doi:10.1126/science.abg8663.




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关键词:
免疫力,生态学,疫苗,论文,病毒,模型

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