人体在感染大多数病原体后,会产生持续的体液反应—产生抗体,持续的抗体可以产生长期的免疫反应防止二次感染,虽然有证据表明SARS-CoV-2感染者存在持续的抗体反应,但是数月前香港大学的研究者证实新冠康复者发生二次感染事件的存在。
过去的几个月,二次感染的事件时有发生,究其原因却不得而知,这不得不让人怀疑感染者产生的抗体对其自身的保护作用,就在人们惶恐不安之际,一项启动于2020年4月的研究给出了我们答案。
来自麻省理工、哈佛大学、麻省总医院等机构联手科技巨头埃隆·马斯克(Elon Musk)在《Nature Communnication》上发表了一篇题为“DiscreteSARS-CoV-2 antibody titers track with functional humoral stability”的文章,阐述了滴度与对SARS-CoV-2随时间变化的功能性抗体活性之间的关系,提出只有抗体滴度到达一定阈值才会引起免疫反应,解释了为何在有抗体表达的感染者身上会有二次感染的风险
有趣的是,本文的受试者均来自马斯克旗下公司SpaceX,该公司的4300名志愿者参与了本次跟踪研究,约300人感染了新冠。研究者对其中的120名血清阳性个体进行了更为全面的SARS-CoV-2受体结合域(RBD)抗体检测和症状学分析,对其感染情况和抗体水平进行了详细记录。
首先,科研人员发现,高度特异性的SARS-CoV-2抗体很容易发现在症状性感染和表现为心律失常的感染病例中。其次,在对其中的48人进行的随机采样(约40天后)检测试验中,发现有4人失去了抗体反应,而剩余44人仍保持较高水平的抗体反应滴度。同时,实验人员发现,滴度下降的个体在第一个时间点却表现出更高的滴度。
这表明,与其他病毒感染观察到的预期上升、峰值和早期下降的轮廓不同,新冠病毒感染的体液反应个体差异较大。除此之外,在检测的绝大多数个体中观察到高达60天以上的显著稳定性,表明大多数人对新冠病毒感染的反应是稳定的。虽然我们不能排除这些免疫反应可能是由于不可控的再暴露和自然感染而增强,但这些持续结合的抗体是否具有额外的抗病毒功能,对于防止疾病感染至关重要。
其次,尽管在整个人群中存在可检测到的抗体水平。然而,为什么一些人继续被重新感染?尽管存在抗体,但滴度却没有很好的表明。科研人员观察到高滴度组83%(10/12)的SARS-CoV-2特异性T细胞被检测到,低滴度组中只有10%(1/10)具有可检测的T细胞反应性。相反,特异性T细胞在住院的SARS-CoV-2感染个体或症状恢复个体中很容易被检测到。
虽然无症状感染的个体具有较低的T细胞数,但在症状和T细胞数之间观察到一种非显著的逆趋势,表明T细胞在疾病衰减中的潜在作用—B细胞反应较弱情况下,T细胞应答出现增强的效应。这些发现表明,SARS-CoV-2特异性T细胞虽然不能在所有受感染的个体中被检测到,但T细胞和B细胞都以协调的方式进化。标志着在SARS-CoV-2感染个体中产生持续多样的功能性体液和细胞免疫反应,这些反应可能共同有助于在再暴露时的保护。
尽管在症状性更多的样本中,抗体的分布倾向于更高的滴度。但是在有症状性和无症状性感染病例中都很容易发现高度特异性的SARS-CoV-2抗体。
为了探索抗体滴度和功能之间的关系,研究者利用中位法将120个血清阳性个体以简单无偏的方式进行了分组,并通过多功能分析进行测试。结果表明:抗体滴度与免疫功能之间显著相关,抗体滴度升高样本的补体效应也明显增强
此外研究者通过分析得出,高IgG滴度的个体表现出广泛和强大的体液免疫反应。COVID-19相关症状较多时,抗体滴度相对也较高。
本文的数据表明在自然感染的个体中可能存在一个保护性免疫阈值,这与体液(和细胞)免疫反应的功能潜力有关。

最后作者提出抗体滴度的下降和新的再感染病例的发生表明,免疫可能只是短暂且不完全的新的病毒变种显然已经开始逃避自然免疫。另外,结合大规模再感染血清监测数据,可以捕获病毒载量和炎症状态,确定抗体发挥长期免疫效应的滴度阈值,用于指导疫苗的研发。
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