事实如此浪漫

免疫在战胜COVID-19中扮演什么角色?

似乎感染了SARS-CoV-2的人仍有免疫力,但我们不能确定这种免疫力能持续多久。我们仍然缺乏测试能力来确定。 eamesBot/Shutterstock

这篇文章在出版后进行了更新,纳入了2020年4月17日在预印本服务器medRxiv上发布的一项研究的信息。

W美国有超过50万例COVID-19病例1由于死亡人数每天都在增加,我们还不清楚何时以及如何才能回到流行病前的生活。这给许多人留下了一个重要的问题:你在感染SARS-CoV-2后会免疫吗?如果是这样,这种豁免能持续多久?

2019年,SARS-CoV-2病毒首次跳到人类宿主身上,导致了新冠病毒19。当你被一种新病毒感染时,你的身体就不具备产生有针对性的免疫反应所必需的抗体。抗体是属于免疫球蛋白家族的蛋白质,由四条氨基酸链组成,形成典型的Y形结构。抗体由免疫系统制造,与抗原(病毒蛋白)结合,以中和病毒的传染性。

当你吸入含有SARS-CoV-2的雾化飞沫时,病毒会接触呼吸道粘膜的细胞。如果有效接触,病毒就会与这些细胞上一种叫做ACE-2的特殊受体结合。在与ACE-2结合后,宿主酶被选择来切割病毒的表面蛋白,即刺突蛋白,让病毒进入细胞。

看来,携带新冠病毒-19的个体确实产生了中和抗体,这是免疫的基础。

在感染的最初几个小时内,身体的第一道防线——先天免疫反应被激活。先天免疫反应是非特异性的。当检测到“外来”分子时,先天免疫细胞向其他细胞发出信号,以改变其反应或准备对抗感染。

在接下来的几天里,适应性免疫反应被激活,这更加具体。适应性免疫反应将在感染后一到两周达到高峰,由抗体和特异性免疫细胞组成。它被称为“适应性”免疫反应,因为它能够调整对特定病原体的反应。抗体可以通过阻止病毒与受体结合、阻止细胞进入或导致病毒颗粒聚集来中和病毒的传染性。2一旦感染消失,其中一些抗体作为免疫记忆留在体内,用于在再次感染时进行保护。对病毒免疫就是拥有这种免疫记忆。

许多疫苗通过激活适应性免疫反应发挥作用。灭活病毒、病毒蛋白或某些特定病毒的其他结构被引入体内作为疫苗以启动免疫反应。理想情况下,人体会产生针对病毒结构的抗体,以便在感染病毒时能够产生简洁的反应。然而,为了有效地工作,疫苗必须激发足够强大的免疫反应。如果身体只产生低浓度的中和抗体,可能无法维持足够的免疫记忆。

尽管关于SARS-CoV-2还有很多需要了解的地方,但似乎携带CoV-19的个体确实产生了中和抗体,这是免疫的基础。然而,我们不知道这种豁免权能提供多长时间的保护。在CVID-19再感染问题上,马里兰大学医学院冠状病毒研究者Matt Frieman在最近的一次采访中发表了评论。必威体育西汉姆官网NPR:“我们不知道…我觉得有一个很可能的情况今年病毒来自哪里,每个人都得到一定程度的免疫力,如果它再次回来,我们将从收购完全保护或如果你被感染后,一年后,你有更少的疾病。这是我们的希望,但我们没有办法知道。”3.

对病毒的免疫性是通过血清学测试来测量的。收集患者血液并分析是否存在针对特定病毒的抗体。长期收集的血清学数据信息最丰富,因此我们能够获得的SARS-CoV-2数据有限。然而,我们有机会对其他冠状病毒的数据进行更深入的研究,这些数据可以帮助我们估计这次疫情可能如何演变。必威体育西汉姆官网

首先,我们可以研究引起普通感冒的冠状病毒。感染其中一必威体育西汉姆官网种冠状病毒后,病情通常较轻;因此,血液中检测到的抗体浓度较低。这是因为轻微的疾病往往表明免疫反应不那么强烈。有趣的是,不是病毒本身让我们感到恶心,而是我们的身体对它的反应。通常情况下,我们感觉到的病情越严重,免疫反应越强;因此,感冒后,我们通常只受到一到两年的保护,免受同一病毒的侵害。4虽然SARS-CoV-2不一定像这些常见的冠状病毒那样发挥作用,但在缺乏病毒特异性数据的情况下,人体对这些冠状病毒的反应必威体育西汉姆官网可作为作出预测的参考点。

我们还可以研究已知会导致严重疾病的冠状病必威体育西汉姆官网毒,例如导致2002-2003年中国SARS爆发的SARS冠状病毒。一项研究发现,SARS冠状病毒的抗体在感染后12年内一直存在于医护人员的血液中。5虽然不能确定SARS-CoV-2是否会引发类似于SARS-CoV的反应,但本研究为我们提供了信息,可以帮助我们估计冠状病毒-19后的免疫力,并希望免疫力能够提供长期保护。

如果对SARS-CoV-2的免疫力降低,就像对普通感冒冠状病毒一样,那么冬季疫情很可能会再次爆发。必威体育西汉姆官网

科学家们也一直在努力分析来自SARS-CoV-2感染者样本中的抗体。芬兰的一个研究小组最近发表了一项研究,详细介绍了一名COVID-19患者在发病过程中收集的血清学数据。6SARS-CoV-2特异性抗体在症状出现后两周内出现。类似地,最近另一份分析确诊的新冠病毒-19患者的报告表明,在血液中检测到中和抗体大约需要11-14天。7这两项研究虽然都是初步的,但都表明感染SARS-CoV-2的患者存在免疫基础。

另一份报告研究了再次感染SARS-CoV-2后COVID-19复发的可能性。8在这项研究中,恒河猴感染了sars冠状病毒,并在出现轻微疾病后康复。一旦采集血液样本并确认中和抗体呈阳性,一半受感染的猕猴被重新注射相同剂量的SARS-CoV-2。再次感染的猕猴无明显病毒复制或复发。虽然猕猴“模拟”了人类免疫,而不是预测它,但这些数据进一步支持了一种可能性,即为应对SARS-CoV-2而制造的抗体可以防止短期的再次感染。

当我们试图预测病毒的行为时,我们还可以分析病毒的结构,以及从病毒基因组测序中获得的信息。所有病毒在快速复制过程中不断发生变异。它们缺乏必要的机制来修复基因序列的变化(我们人类每天也会发生基因序列的突变,但我们有更复杂的基因修复机制)。病毒基因组发生显著的遗传变化,从而导致病毒可行的遗传变化,称为抗原变异。我们在流感病毒中发现了许多抗原变异(因此每年都需要研制新疫苗);但是冠状病毒在抗原上似乎相对稳定。必威体育西汉姆官网4这是因为大多数冠状病毒都有一种酶,允许它们必威体育西汉姆官网纠正复制过程中持续的遗传错误。随着时间的推移,病毒越稳定,为应对感染或接种而制造的抗体就越有可能有效地中和病毒的传染性。

综上所述,在SARS-CoV-2感染后,免疫功能似乎得到保留。同样,这种免疫可能会持续足够长的时间,以保证实施疫苗接种。然而,对于这种病毒,以及SARS-CoV-2和其他冠状病毒之间是否存在交叉免疫,我们仍有很多东西需要了解。必威体育西汉姆官网患者免疫反应的广泛变异又增加了一层复杂性。我们仍然不能很好地理解为什么人们对病毒感染有不同的反应——其中一些变化是由于遗传变异,但一些人如何以及为什么有更强健的免疫反应和更严重的疾病仍然是未知的。4在某些情况下,由于病毒浓度高,个体表现出高免疫反应。在其他情况下,个体表现出高免疫反应,因为他们在免疫调节或效率的某些方面不同。然而,随着整个人群的免疫水平普遍提高,该人群接近所谓的“群体免疫”——当对特定病毒免疫的人群比例足够高时,病毒载量下降到维持该人群感染所需的阈值以下。9

大流行在未来几个月将如何演变尚不确定。结果取决于无数因素——免疫持续时间、传播动态以及我们如何通过社交距离缓解这些动态、疗法和或疫苗的开发,以及卫生保健系统处理COVID-19病例的能力。如果对SARS-CoV-2的免疫力像对普通感冒冠状病毒一样下降,那么在未来几年,冬季疫情很可能会再次出现。必威体育西汉姆官网10对其他冠状病毒的免疫力是否能为SARS-CoV-2提必威体育西汉姆官网供某种交叉保护性免疫力也将发挥作用,尽管程度较小。广泛开展血清学检测以评估SARS-CoV-2免疫持续时间势在必行,但许多国家仍然缺乏这种能力。

最近的一项研究查看了加州3300名有症状和无症状患者的血清学数据,估计圣克拉拉县可能有4.8万至8.1万人感染了SARS-Cov-2,比我们之前认为的病例多50至85倍。11这项小规模调查强调了血清学检测在确定真实感染程度方面的重要性。

僵硬的社会距离的持续也处于平衡状态。一次性的社会距离措施可能会将SARS-CoV-2的流行高峰推到秋季和冬季,特别是在冬季传播率增加的情况下。10新的治疗方法、疫苗或接触者追踪和隔离等措施——一旦病例数量减少和检测能力提高——可能会减少严格保持社会距离的需要。然而,如果不采取这些措施,数学模型预测,监测和经常性的社会距离可能需要持续到2022年。10只有时间能证明一切。

海伦·史迪威(Helen Stillwell)是耶鲁大学免疫生物学助理研究员。

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参考文献

1.新冠病毒追踪项目https://covidtracking.com/data/us-daily(2020).

2.病毒学博客:关于病毒和病毒疾病。抗体中和病毒。病毒学。ws(2009)。

3.你从冠状病毒病例中恢复后会产生免疫力吗?必威体育西汉姆官网NPR(2020).

4.免疫29:COVID-19的免疫学。免疫播客。的微生物。电视(2020)。

5.郭某,。,et al。SARS冠状病毒感染的医护人员中IgG抗体的长期持久性。生物十四(2020). 从内政部检索:10.1101/20202/02/12/20021386

6.哈维里,A。,et al。SARS-CoV-2感染期间的血清学和分子研究:芬兰的第一例病例研究,2020年1月至2月。欧元的监测25, (2020).

7.赵,J。et al。新型冠状病毒病患者对SARS-CoV-2的抗体应答必威体育西汉姆官网临床传染病(2020). 从内政部检索:10.1093/cid/ciaa344

8.包、L。et al。感染SARS-CoV-2的恒河猴不会再次感染。生物十四(2020).从doi: 10.1101/20202.03.13.990226检索

9病毒学博客:关于病毒和病毒性疾病。群体免疫。virology.ws(2008)。

10Kissler,S.M.Tedijanto,C.,Goldstein,E.,Grad,Y.H.,和Lipsitch,M.预测SARS-CoV-2在大流行后的传播动态。科学eabb5793(2020)。

11本大卫,E。,. 加利福尼亚州圣克拉拉县的新冠病毒19抗体血清流行率。medRxiv(2020). 从内政部检索:10.1101/2020.04.14.20062463

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