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我们可以预测新冠疫苗的保护效果吗?
作者:佰傲谷    发布于:2021-04-29 13:54:57    文字:【】【】【

  疫情发生以来,如果非要说幸运的事,那一定是新冠疫苗的快速使用。 

  如今,世界范围内已公布II,III期临床数据,获得紧急授权或被用于接种的疫苗已经有超过10款。这就意味着许多疫苗不同程度的公开了各种数据,主要涵盖安全性,免疫原性与最直观的保护效率。 
  具体到疫苗本身,不同技术路线,临床方案,数据公开程度或渠道,使疫苗的横向比较难以进行。然而,世界范围内疫情依然持续。在此背景下,我们是否能根据现有的数据,预测疫苗的保护效果和保护时间,对制定免疫接种计划,了解在研疫苗进度都具有一定程度的参考意义。

中和抗体比值&保护效率

  评估一款疫苗通常有三个步骤——安全性,免疫原性和保护效力,分别对应了临床研究中的I,II和III期阶段。而在I期安全性临床完成后,II/III期的一个重点内容就是对疫苗的有效性进行研究。虽然II期临床中测得的各类免疫反应数据不能直接翻译成最终保护效率,但也无法否认两者之间存在关联。

  4月15日,Moderna疫苗日活动(Moderna 2nd Annual Vaccines Day)上,新南威尔士大学柯比研究所(Kirby Institute)传染病分析项目主管Miles P Davenport教授分享了疫苗免疫原性数据和疫苗保护效率数据之间存在怎样的关联和这种关系带来的启示。

  虽然不同疫苗的临床设计不同,检测手段各异,导致疫苗的中和抗体数据无法直接比较。但接种疫苗后,受试者产生的中和抗体滴度相比同一研究中测得的康复患者血清滴度的比值是一个可行的标准化方案。例如,Moderna新冠mRNA疫苗I期临床研究测得受试者中和抗体滴度为654.3,而康复患者血清抗体滴度为158.3,将血清抗体滴度视为1,那么该疫苗的中和抗体比值为就为3.8,意味着疫苗诱导的抗体水平是自然感染康复患者血液内抗体水平的3.8倍。

  根据这一思路,小编整理了各款已公布中和抗体滴度,康复患者血清滴度和保护效力的疫苗,如下图:


  将中和抗体&康复患者血清比值与保护效力结合,Davenport教授指出了两者的关联性。

  由上图可见,拟合曲线显示出中和抗体滴度与保护效率呈正相关,即中和抗体水平越高,保护效率越高。而根据以上趋势,Davenport将上图中没有包含的印度Bharat疫苗进行带入,获得了基本符合拟合曲线趋势的结果,如下图:

有关保护时间的更多启示

  通过这一趋势,Davenport不仅能一定程度预测疫苗的保护效果,还发现免疫力减弱与疫苗保护效率之间的联系,即中和抗体滴度比值下降同样倍数的情况下,中和抗体比值越高的疫苗,保护效力下降越少。

  根据现有的研究数据,康复患者血清中和抗体水平随时间增长而下降。Davenport教授选取了2021年2月发表于Science上一篇测试康复患者血清抗体水平的文章作为参考(Dan et al., Science 371, eabf4063 [2021]),文章中患者的中和抗体滴度在前8个月的半衰期为90天。


Wheatley et. al.
——DOI: 10.1038/s41564-020-00789-5
Beaudoin-Bussieres et. al.
——DOI: 10.1128/mBio.02590-20
Crawford et. al.
——DOI: 10.3390/v12050513
Dan et. al.
——DOI: 10.1126/science.abf4063
Gaebler et. al.
——DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-021-03207-w
Ibarrondo et. al.
——DOI: 10.1056/NEJMc2025179
Muecksch et. al.
——DOI: 10.1093/infdis/jiaa659
Sokal et. al.
——DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.01.050
Turner et. al.
——?
Wajnberg et. al.
——DOI: 10.1126/science.abd7728
Wu et. al.
——DOI: https://doi.org/10.1101/2020.03.30.20047365
Yao et. al.
——DOI: https://doi.org/10.1101/2020.07.18.20156810
  以半衰期90天为标准,结合上文的拟合曲线趋势,可以得到以下趋势图,可见起始保护效力越高,随着时间推移,保护效力保持更好,损失更小。


  根据上述对康复患者血清的研究,Davenport表示拥有≥20%康复患者血清抗体滴度的抗体,就可以达到50%预防普通感染的效果,而预防重症则只需要拥有≥3%康复患者血清抗体滴度的抗体,即中和抗体比值为0.2时,对任意感染预防效力为50%,比值为0.031时,对重症预防效率为50%。

  由此,假设此后更长一个时期的中和抗体半衰期为10年,可以得到下图:


  不难发现,随着时间推移,相同时间段内,产生更高中和抗体滴度的疫苗依然对普通与重症具有预防作用,而起始中和抗体滴度较低的疫苗可能在较短时间内就失去对普通甚至重症的防护作用。例如,中和抗体比值4的疫苗,到第3年都可以保持50%以上的保护效率,而中和抗体比值0.5的疫苗可能在半年内就无法达到合格的保护效力,这也意味着可能需要增强免疫或更频繁的接种。
小编评价:

  Davenport通过对现有疫苗数据的拆解,分析,重组,希望找到一个预测疫苗有效性的可行方法。

  不过,小编认为这种数据的处理分析难以完整反应一款疫苗的确切效果,存在许多局限性。其中最重要的是各企业在采集康复者患者血清数据时所采用的标准并不明确,有的只是简单给出一个整体数值,有的则根据人群进行区分(高风险医护人员或低风险普通人),还有的分疾病症状的轻重(无症状/有症状/住院),并且除了辉瑞提到血清采自确诊感染后至少14天的患者外,其他疫苗并没有明确采样的时间(自然感染导致现实操作中也难以按照标准的时间进行采样),而这无疑都会影响到数据的可靠性。或许一个标准血清样品是一个选择,但能多大程度提升研究可靠度也无法确认。

  因此,小编认为Davenport教授的研究提供了一种数据分析的思路,但不能作为分析一款疫苗的有效方法。真正可靠的结果是不能预测的,一定要经过临床试验的证实。
参考资料:
1. 文中标注文献
2. Moderna 2nd Annual Vaccines Day——Predicting the protection of SARS-CoV-2,Miles P Davenport

转自:佰傲谷

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