北京和西安近日新增病例感染omicron BA.5亞型變異株,引起廣泛關注。強大免疫逃逸能力使BA.4和BA.5不僅可以感染delta等變異株感染后康復患者以及接種3劑mRNA疫苗者,而且還可感染BA.1/2等其他omicron變異株康復者。BA.4/5目前已成為美國、歐洲、南非等地的優勢新冠病毒變異株。
《新英格蘭醫學雜志》(NEJM)6月23日發表的論文表明,接種3劑mRNA疫苗BNT162b2兩周后,針對BA.4/5的中和抗體滴度比BA.1下降3.3倍,而比原始株下降21倍。
今日清晨,NEJM在線發表中國科學院微生物研究所高福院士團隊通訊文章。作者通過假病毒試驗評估了接種3劑滅活疫苗、3劑蛋白亞單位疫苗ZF2001或兩劑滅活疫苗和1劑ZF2001加強針后,接種者血清針對SARS-CoV-2原始株和omicron各亞型的中和抗體滴度。
研究結果表明,omicron BA.4/5對上述兩種疫苗免疫逃逸能力與mRNA疫苗BNT162b2類似,但作者發現延長ZF2001第2和第3劑間隔時間可提高針對BA.4/5的中和抗體滴度。
我們在此發布該文的全文翻譯。
滅活疫苗和ZF2001疫苗誘導產生的SARS-CoV-2 omicron變異株中和作用
Omicron SARS-CoV-2 Neutralization from Inactivated and ZF2001 Vaccines
Zhao X, Zhang R, Qiao S, et al.
DOI: 10.1056/NEJMc2206900
在Covid-19疫情的第三年,SARS-CoV-2 omicron變異株席卷全球,并產生了數個亞型變異株。目前,BA.2感染率正超越BA.1。此外,BA.2.12.1感染正快速增加,已經在美國新發感染中占50%以上。因此,現有疫苗的防護力和未來疫苗接種策略的制定非常令人關注。
在本研究中,我們應用假病毒試驗評估了在疫苗接種者血清樣本內,針對SARS-CoV-2原始株(PT)以及針對omicron 亞型變異株BA.1、BA.1.1、BA.2、BA.2.12.1、BA.3、BA.4和BA.5的中和抗體滴度。接種者已接種三劑滅活病毒疫苗(中國廣泛接種的兩種疫苗之一:克爾來福和BBIBP-CorV),三劑蛋白亞單位疫苗ZF2001(使用二聚體受體結合結構域[RBD]作為抗原)或兩劑克爾來福和ZF2001加強針。
圖1. omicron各亞型變異株的刺突蛋白突變。
圖中顯示omicron亞型變異株BA.1、BA.1.1、BA.2、BA.2.12.1、BA.3、BA.4和BA.5的刺突蛋白突變。(最后兩個亞型變異株因為具有相同刺突蛋白而被歸為一組。)omicron亞型變異株序列與SARS-CoV-2原始株(PT)之間的氨基酸差異(包括置換、缺失和插入)用金色突出顯示。同一位點的第三種氨基酸用紅色標出。缺失突變顯示為帶背景色的空白方塊。CT表示C-末端胞質結構域,NTD表示N-末端結構域,RBD表示受體結合結構域,SP表示信號肽,S2表示S2蛋白亞單位,TM表示跨膜結構域。
圖2. ZF2001疫苗和滅活病毒疫苗誘導產生的抗omicron亞型變異株的中和抗體。
圖B至G顯示針對所列PT株和omicron亞型變異株BA.2、BA.2.12.1、BA.4和BA.5的50%假病毒中和滴度(pVNT50)。樣本根據疫苗類型和疫苗接種策略分組。這些組的人數如下:圖B中20名接種者,圖C中9名接種者,圖D中15名接種者,圖E中16名接種者,圖F中19名接種者。這5組是在接種最后一劑后約1個月采樣。有16名接種者的第6組(圖G)是在接種最后一劑后約4~7個月采樣。每組的pVNT50在每張圖頂部顯示為幾何平均滴度(GMT),同時顯示與相對于PT株的降低倍數;I條表示95%置信區間。水平虛線表示假病毒中和試驗的檢測下限。pVNT50值小于10表示陰性樣本,將其計為5。
在每個接種組中,針對所測全部omicron亞型變異株的中和抗體滴度均顯著低于針對PT株的相應滴度,這一發現表明omicron亞型變異株出現大量免疫逃逸。中和滴度下降與刺突蛋白突變相關。對BA.1.1和BA.2的中和作用與對BA.1的中和作用相似(在1.5倍內)。對BA.2.12.1(與BA.2相比,其RBD中有額外L452Q突變)的中和作用低1.4~1.7倍。
在每個接種組中,針對BA.4和BA.5的中和抗體滴度比針對BA.2亞型變異株的滴度低2.1~2.6倍,而BA.4和BA.5是目前南美洲主要流行的亞型變異株,而且有可能成為下一個全球流行的亞型變異株。這一發現表明,與BA.2亞型變異株的RBD相比,RBD中的兩個突變(L452R和F486V)導致目前基于PT序列設計的疫苗誘導產生的抗體中和效率較低。
為了制定更好的ZF2001疫苗接種策略,我們在接種者接種第三劑疫苗后1個月采集了樣本。之后根據第二劑和第三劑的間隔期將該組再分成三個亞組:1個月、2個月和4~6個月(長間隔期亞組)。此外,為了檢測長間隔期亞組接種ZF2001疫苗后,中和抗體的持久性,我們在接種第三劑后4~7個月采集了血清樣本。
我們發現中和抗體滴度隨著第二劑和第三劑間隔期的延長而增加,尤其是針對omicron亞型變異株。與第二劑和第三劑間隔期1個月的接種者相比,在間隔期4~6個月的接種者體內,針對PT株的中和抗體滴度達到近10倍,針對所有omicron亞型變異株的中和抗體滴度達到約30倍(P<0.001)。
長間隔期亞組接種者針對所測全部omicron亞型變異株均為100%血清反應陽性。在長間隔期亞組接種最后一劑疫苗后6個月采集的樣本中,針對所有亞型變異株的中和抗體滴度和血清反應陽性率均高于在短間隔期亞組接種最后一劑疫苗后1個月采集的樣本。
異源加強組針對PT株和所有omicron亞型變異株的中和抗體滴度均高于接受三劑相同滅活疫苗的組。然而,在針對BA.2、BA.2.12.1、BA.4和BA.5亞型變異株的應答相對于針對PT株的應答的降低倍數方面,異源加強組大于滅活疫苗組。這一發現表明這些亞型變異株在RBD中有更多突變,這導致了免疫逃逸。
新變異株的快速出現使得變異株特異性疫苗的研發變得困難。我們的研究結果表明,為現有疫苗制定更好的疫苗接種策略可能有助于提高針對omicron亞型變異株的中和水平。因為ZF2001疫苗包含蛋白亞單位,抗原集中在RBD上,因此接種該疫苗后,可通過多劑加強針和免疫成熟方法提高針對omicron亞型變異株的中和抗體滴度。然而,為了更好防止當前亞型變異株(尤其是BA.4和BA.5)和未來可能流行的亞型變異株的免疫逃逸,研發更新版疫苗作為加強針仍有必要。
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