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推迟接种第二剂COVID-19疫苗在短期内有好处,但这取决于免疫力

通过|2021年3月24日,

首次接种COVID-19疫苗后免疫反应的强度可能决定这一战略的成败,决策者需要能够适应。

图片来源:Mat Nato Unsplash

包括英国和加拿大在内的几个国家最近开始延长第一剂和第二剂COVID-19疫苗的接种时间,以增加接种人数,同时管理供应短缺。但这一策略引起了一些专家的关注,因为其长期效果和有效性尚不清楚。

首先,科学家们质疑第二剂注射的时间将如何影响感染率以及作为部分免疫个体结果的病毒进化。两者都取决于单剂量免疫引起的免疫反应的强度与通过双剂量免疫引起的充分保护的强度。

对此的共识是复杂的,因为临床试验没有提供足够的数据来支持一剂疫苗。辉瑞表示,没有证据表明疫苗保护从单一剂量超出21天,虽然Oxford-AstraZeneca临床试验有不同的剂量间距,和有限的证据表明,时间间隔(两到三个月)没有影响,甚至有可能提高疫苗功效。最终,偏离制造商规定的给药方案的后果仍是未知的。

“疫苗的最初临床试验,加上随后的流行病学,对第一剂疫苗的疗效相当乐观,”普林斯顿刘易斯-西格勒研究所生态与进化生物学(EEB)和定量与计算生物学研究生Chadi Saad-Roy解释说。“然而,我们仍然不确定单剂(或两剂疗程或自然感染)的免疫强度和持续时间将如何长期持续。”

Saad-Roy是本周出版的一项研究的主要作者科学在这项研究中,研究人员使用一个简单的计算模型来预测COVID-19病例的发病率,以及在一系列疫苗剂量制度下人群获得的免疫程度。

一剂足够吗?这取决于……

该团队发现,虽然一剂策略可能在短期内减少COVID-19病例数(因为更多的人更快地接种了疫苗),但从长期来看,益处会减少,因为一剂疫苗后的免疫反应可能不那么强烈或强劲。这组作者说,这可能导致以后出现更大的流行病高峰。

尽管令人担忧,但该模型表明,随着疫苗越来越普及,卫生官员开始缩短剂量之间的差距,这种情况可以通过长期战略加以控制。

“更乐观的是,我们发现,随着疫苗接种能力的增加,提高接种率或改变剂量制度,使其更接近推荐的两剂计划,可以减轻这些长期的流行病学影响,这对公共卫生规划很重要,”Caroline Wagner补充说。他是麦吉尔大学生物工程系的教授,也是这篇论文的资深作者。

这对新变种意味着什么?

另一个需要考虑的重要问题是,局部接种疫苗将如何有助于研究人员所说的“病毒免疫逃逸”。这是病毒能够生存和逃避免疫攻击的时候,可能在这个过程中发生变异,导致更多的变异。作者写道:“最近在相对易感人群中出现的大量SARS-CoV-2变异突显了该病毒的进化潜力。”

为此,研究小组采用了之前开发的简单系统动力学模型,该模型分析了种群分布、免疫和进化过程等不同因素如何影响病毒适应和变异。以往利用系统动力学模型对流感病毒进行的研究发现,虽然传播当然受到病毒载量高的无保护个体的影响,但部分免疫个体最大限度地提高了病毒逃逸水平,并导致更多的变异。

“至少已经出现了一种可能适应部分免疫逃逸的变异,”Edward Holmes指出,他是参与流感系统动力学模型发展的研究人员之一。“简单的理论强调,由具有中等免疫水平的受感染宿主进化和传播变异可能是重要的。因此,免疫的强度和持续时间,特别是它们对再传播的影响,是需要确定的关键参数。”

研究小组探讨了在两种情况下增加疫苗接种的效果:一种情况是疫苗接种率增加,但剂量之间的差距没有缩短,第二种情况是剂量时限逐渐改为制药公司推荐的一个月。

他们发现,推迟(甚至不注射)第二剂确实减少了潜在的感染高峰,这也可能导致减少继发感染,从而在短期内阻碍免疫逃逸,但前提是授予的免疫足够强。逐步转向生产商定时疫苗剂量制度,可以减轻延迟第二剂接种可能产生的中期不利影响,如果免疫力相对较差的话。

这组作者说,这些对比突出了数据驱动政策的重要性,这些政策随着疫苗接种的进展不断进行重新评估。他们还强调了全球公平分配疫苗的重要性,因为在一个地方的免疫逃逸将迅速蔓延。

“这些模型在概念上相对简单,但它们说明了问题的复杂性,并突出了我们仍然面临的挑战,”加州大学伯克利分校整合生物学教授迈克尔·博茨(Michael Boots)指出,他没有参与目前的研究。“这项重要的工作提供了一个框架,我们可以使用它来告知我们的方法,并进一步确定我们需要解决的关键知识差距。”

参考:Chadi M. Saad-Roy等人,SARS-CoV-2疫苗剂量制度的流行病学和进化考虑、科学(2021)。DOI: 10.1126 / science.abg8663

引用自麦吉尔大学提供的新闻稿