COVID-19出现后,人们很快就清楚地认识到,需要疫苗和药物来对抗SARS-CoV-2病毒,以结束这场大流行。 科学家迅速开始研究探索各种方法,因为他们知道要开发一种新的疗法通常需要几十年的时间。
有研究表明,COVID-19的严重程度与患者的疫苗接种史之间存在相关性, 即针对其他疾病的疫苗可以为COVID-19患者提供一定的保护。
在这一方面的进一步研究可能有助于揭示背后关联的潜在机制, 也可能会找到预防或减少COVID-19或者未来传染性疾病的方法。 同时,这引出了一个问题:为什么一款疫苗可以保护人们免受多种病毒的感染? 让我们来了解一下过去一年内在相关方面的研究。
免疫学和疫苗专家对此有何看法? 观看近期的在线研讨会并阅读本篇由 CAS 科学家近期发表在《ACS Central Science》上的综述文章
利用被训练过的免疫系统来对抗各种疾病
通过特定的抗原设计,疫苗可以诱导对指定病原体的免疫记忆,并在个人暴露于病毒时及时调动免疫系统用来预防疾病。 但是,越来越多证据表明,一种疫苗也可能广泛地对其他传染性疾病提供非特异性保护。相关研究已经发表在顶级医学期刊上。
对于COVID-19来说也是如此,因为流感、麻疹、肺炎和脊髓灰质炎疫苗似乎都可以为人们提供一定程度的保护或者防止感染SARS-CoV-2。 根据美国梅奥诊所(Mayo Clinic)的说法:
- 在过去一年中,接种过肺炎疫苗的人患COVID-19的风险降低了28%;
- 在接种脊髓灰质炎疫苗的人群中,患COVID-19的风险降低了43%。
目前还不清楚这种保护背后的确切机制。 有人认为:疫苗可能对免疫系统进行训练,通过代谢和表观遗传变化增强对感染的先天免疫反应。
然而,值得注意的是,因为选择偏差,这些结果并没有证实因果关系。 我们需要了解在COVID-19或其他疾病中是否存在交叉保护机制的例子,以表明该领域具有研究前景。
卡介苗有新用途吗?
在本次大流行中,卡介苗,作为为预防结核病而开发的疫苗,被认为很有可能对SARS-CoV-2感染起到一定的保护作用。 卡介苗是世界上最流行的疫苗之一,除了预防结核病,它也可能通过对免疫系统的非特异性训练降低呼吸道感染的易感性。
实际人群当中的研究为可能的保护机制提供了线索,但我们不能仅仅因为有很多影响这些结果的因素而排除相关性。 为了了解这是相关性还是因果关系,目前正在进行几项随机对照试验,以了解卡介苗接种是否对COVID-19提供非特异性保护,例如澳大利亚进行的 BRACE 试验。
了解卡介苗接种与COVID-19之间关系的另一种方法是对现有数据进行关联分析。 例如:对 CAS 内容合集进行分析,发现有190篇文献讨论了卡介苗免疫与COVID-19流行和死亡率之间可能存在相关性。 超过50%的文献认为卡介苗确实提供了保护,而有34篇文献则认为没有相关性(图1)。
卡介苗在发挥交叉保护作用方面的初步结果看起来很有希望,对其潜在机制的进一步了解有助于推动卡介苗作为广谱保护剂的应用。
流感和肺炎球菌疫苗可以一石多鸟吗?
流感和肺炎球菌疫苗也显示出对COVID-19的潜在保护作用。 例如:
- 一项研究表明,如果一个人群的流感疫苗接种量增加10%,则老年人COVID-19死亡率就会降低28%;
- 当我们分析 CAS 内容合集时,发现在探讨COVID-19和流感疫苗之间关联性的文献中,超过50%的文献表明接种流感疫苗具有积极效果(图1);
- 在对于接触过SARS-CoV-2的人体免疫细胞的研究中发现,如果免疫细胞来自流感疫苗接种个体,则细胞因子的反应会得到改善。
一种可能的机制是,肺炎疫苗作为一种非特异性免疫刺激剂——一种导致免疫系统普遍激活的预警系统,在人体免疫细胞暴露于SARS-CoV-2时就可以激活免疫系统。 然而,若要彻底揭示流感疫苗和肺炎球菌疫苗对COVID-19的交叉保护作用,我们还需要做更多在实际人群中的进一步研究。
对实际人群的研究数据能证明百白破疫苗(DTaP)有新用途吗?
一个涵盖北半球32个经合组织国家的研究项目调查了百白破疫苗、麻疹疫苗和SARS-CoV-2病死率之间的关系。 结果表明,病死率与麻疹疫苗接种呈显著负相关,而与百白破疫苗接种呈现不显著的负相关。 在本研究之后,百白破疫苗目前处于研究的初级阶段,以进一步了解其是否对COVID-19有显著的交叉保护作用。
西班牙的另一项研究发现,有证据表明,儿童定期接种百白破疫苗可以预防COVID-19。 虽然该领域还需要更多研究,但是有人却认为,疫苗产生的免疫力会随着时间的推移而减弱,定期为儿童接种百白破疫苗可以使儿童获得更高水平的保护。
探索疫苗的交叉保护作用
令人高兴的是,几款COVID特异性疫苗现已获得批准,并在全球范围内使用。 然而数据显示,更深入地了解疫苗的交叉保护效果可以帮助我们控制未来新兴疾病的传播,最终为开发和生产靶向疫苗或有效疗法赢得时间。
更重要的是,更多地理解疫苗的交叉保护作用,可以更好地理解疾病的分子基础;病原体如何感染我们,以及我们的免疫系统如何反击。 最终,开发测试疫苗交叉保护的方法将大大有助于应对未来的疫情,因为它将使我们更具洞察力、让我们拥有更多疫苗应对其他病毒和疾病的知识来武装自己。
如需了解更多有关疫苗的交叉保护作用和进一步的研究与开发机会的信息,请阅读本篇由 CAS 近期发表在《ACS Central Science》上的综述文章。