斯坦福研究表明为何应接种第二剂COVID-19疫苗

病理学、微生物学和免疫学教授Bali Pulendran博士说：“尽管RNA疫苗的有效性突出，但人们对RNA疫苗究竟是如何工作的知之甚少。因此，我们对其中一种疫苗诱发的免疫反应进行了细致的探究。”

这项研究于7月12日发表在《自然》杂志上，旨在找出由辉瑞公司销售的疫苗对免疫反应的众多组成部分到底有什么影响。

研究人员分析了疫苗接种者的血液样本。他们计算了抗体，测量了免疫信号蛋白的水平，并对242479个独立的免疫细胞的类型和状态的基因组中的每一个基因的表达进行了描述。

Pulendran说：“全世界的注意力最近都集中在COVID-19疫苗上，特别是新型RNA疫苗。”

他与纳迪西基金会儿科食品、过敏、免疫和哮喘教授、儿科教授Kari Nadeau博士，以及生物医学信息学和生物医学数据科学副教授Purvesh Khatri博士共同担任该研究的高级作者。该研究的主要作者是Pulendran实验室的高级研究科学家Prabhu Arunachalam博士；Khatri实验室的前研究生、医学生Madeleine Scott博士；以及Pulendran斯坦福实验室的前博士后学者、现在亚特兰大Yerkes国家灵长类研究中心的副教授Thomas Hagan博士。

未涉足的领域

Pulendran说：“这是第一次向人类提供RNA疫苗，我们不知道它们是如何做到的：对COVID-19提供95%的保护。”

传统上，批准新疫苗的主要免疫学依据是其诱导中和抗体的能力：由称为B细胞的免疫细胞创造的个性化蛋白质，能够粘附在病毒上并阻止其感染细胞。Pulendran表示：“抗体很容易测量。但免疫系统要比这复杂得多。单纯的抗体并不能完全反映其复杂性和潜在的保护范围。”

Pulendran和他的同事们评估了受疫苗影响的所有免疫细胞类型的运作情况：它们的数量、它们的激活水平、它们表达的基因以及它们在接种后制造和分泌的蛋白质和代谢物。

Pulendran和他的同事们研究的一个关键免疫系统成分是T细胞：这些搜索和破坏性的免疫细胞不像抗体那样附着在病毒颗粒上，而是在身体组织中探测带有病毒感染迹象的细胞。一旦发现，它们就会将这些细胞撕碎。

此外，先天免疫系统，即各种第一反应细胞，现在被理解为具有极大的重要性。Pulendran称，这是身体的第六感，其组成细胞最先意识到病原体的存在。尽管它们不善于区分不同的病原体，但它们会分泌 “发令枪”信号蛋白，启动适应性免疫系统的反应–攻击特定病毒或细菌种类或菌株的B和T细胞。在适应性免疫系统启动所需的一周左右时间里，先天性免疫细胞执行关键任务，通过吞噬或发射有毒物质（尽管有点不分青红皂白）来阻止初起的感染。

一种不同类型的疫苗

辉瑞公司的疫苗与Moderna公司的疫苗一样，与由活的或死的病原体、单个蛋白质或碳水化合物组成的经典疫苗的工作方式截然不同，后者能“训练”免疫系统锁定特定的微生物并将其消灭掉。辉瑞公司和Moderna公司的疫苗反而包含了制造SARS-CoV-2（导致COVID-19的病毒）用来锁定它所感染的细胞的刺突糖蛋白的基因配方。

2020年12月，斯坦福医学院开始为人们接种辉瑞公司的疫苗。这刺激了Pulendran的愿望，即收集一份关于对其免疫反应的完整报告单。

研究小组选择了56名健康志愿者，并在第一剂和第二剂之前和之后的多个时间点提取了他们的血液样本。研究人员发现，第一剂增加了SARS-CoV-2的特异性抗体水平，正如预期的那样，但并不像第二剂那样多。

Pulendran说：“第二剂具有强大的有益作用，远远超过第一针的作用。它刺激了抗体水平的成倍增长，出现了仅接种第一剂后没有的可怕的T细胞反应，以及惊人地增强了先天免疫反应"。”

Pulendran说，出乎意料的是，该疫苗–尤其是第二剂–引起了新发现的第一反应细胞群的大规模“动员”，这些细胞通常是稀少和静止的。

在Pulendran领导的最近一项疫苗研究中首次发现，这些细胞（通常丰富的细胞的一个小分支，称为单核细胞）表达高水平的抗病毒基因–在应对实际的COVID-19感染时几乎不动。但辉瑞公司的疫苗诱导了它们。

这个特殊的单核细胞群体在接种疫苗之前只占所有循环血细胞的0.01%。但在接种第二剂辉瑞疫苗后，它们的数量扩大了100倍，占到所有血细胞的整整1%。此外，它们的抗病毒性更强。Pulendran说，它们似乎具有独特的能力，能够对各种病毒感染提供广泛保护。

Pulendran说：“在加强免疫后仅一天，这些细胞的频率就异常增加，令人惊讶。这些细胞有可能不仅能够对抗 SARS-CoV-2，还能对抗其他病毒。”