新冠疫苗:“一针还是两针”等重要问题的科学解答

BBC 03-07

新冠疫苗,打一针够不够?必须打两针吗?如果是,间隔多久效果最好?在单剂疫苗问世和第一针疫苗效果跟踪观察数据陆续公布之际,这个问题不断引发关注。

英国政府2021年初把两剂疫苗的间隔时间从3周延长到12周,目前已经有2千多万人至少接种了一剂疫苗,3月初又公布最新研究结果称,辉瑞和阿斯利康疫苗第一针注射后可以使重症发病率减少80%以上,但第二针不会因此省略。这项研究基于80岁以上第一批接种疫苗人群数据。苏格兰公布的数据与此类似。

稍早,美国食品和药物管理局(FDA)2月底批准强生公司研发的新冠疫苗“杨森Covid-19”(Janssen Covid-19),只需注射一针,可在常规冰箱温度下储存,使用于18岁以上成年人。强生公司承诺6月底前为美国生产1亿剂疫苗。这是美国第三种投入接种的疫苗。

2月上旬,中国制药公司康希诺生物宣布自己研发的腺病毒载体疫苗(Ad5-nCoV )“克威莎”获墨西哥政府紧急使用授权,适用于18岁以上成年人。康希诺宣布,这款重组新冠病毒疫苗只需单针接种,对预防重症的有效率也超过90%。

俄罗斯从1月中旬开始试验“卫星 V”疫苗的单剂接种版,Sputnik-Light,目的是以更快的速度接种更多人,但功效是否会减弱目前尚无定论。

查莉娅·戈维特(Zaria Gorvett)稍早为 BBC Future 梳理了疫苗的原理和一些需要解答的重要问题。

疫苗的原理

其实,大部分疫苗都需要后续增强剂才能完全起作用。比如麻腮风三联疫苗(MMR),刚出生时第一次接种。研究发现只打过一针的人当中有40%对三种病毒没有完全免疫,而打过第二针的人里这个比例只有4%。

伦敦帝国理工学院免疫学教授丹尼·奥特曼(Danny Altmann) 解释说,后续增强剂可以激发接种者自身免疫机能进入一种新的微调模式。

身体免疫系统初次跟疫苗相遇时,会激活两种重要的白血球(白细胞),首先是B浆细胞,主要功能是产生抗体。但它们寿命不长,初次接种疫苗后开始几周身体里有大量抗体,如果不注射第二剂疫苗的话,抗体数量会锐减。

另一种是T细胞,又叫T淋巴细胞,成熟后分化成不同的效应亚型,能识别和杀死不同的病原。其中一种叫记忆T细胞,如果没有碰到格杀对象(病毒),在体内可以存活几十年。这意味着有些疫苗可以终身免疫。

关键在于,这种T细胞只有在注射了第二针疫苗之后才会大量产生。

所以,通过注射疫苗后续增强剂,让身体第二次接触抗原,即病原体上触发免疫系统的分子,从而激活第二阶段的免疫反应。

奥特曼解释说,注射增强剂之后,体内的记忆T细胞数量增多,有时记忆B细胞的数量也会增加,而它们产生的抗体质量会更高。

注射疫苗增强剂后,先前产生而且还活着B细胞再次遇到病原,会急速分裂,产生大量来势汹汹的后裔,然后免疫系统里巡逻的抗体数量出现第二次高峰。

第二剂疫苗还会做一件事,启动“B细胞成熟”过程,具体包括在尚不成熟的B细胞中挑选出受体跟特定病原捆绑最佳的那些。这个筛选过程在产生白细胞的骨髓里进行。这个过程结束后,作为“精锐力量”的B细胞进入脾脏,在那里完成发育。

这意味着增强剂疫苗不但会使B细胞数量增多,产生的抗体杀敌也更精准。

与此同时,前面已经提到,后续疫苗进入体内后记忆T细胞的分裂速度迅速加快。有迹象表明一些已经注射新冠疫苗的人体内的记忆T细胞可能以前“见过”它们的同类,即以前爆发过流行的冠状病毒,记住了,所以这次很容易就认出新冠病毒。

目前几大疫苗注射一剂有什么功效?

截至2021年3月,全球各地有140多个机构在研发新冠疫苗,除了美国最新批准使用的杨森疫苗(单剂接种)和墨西哥批准使用的中国康希诺疫苗(单剂接种),投入大规模接种的主要疫苗有以下几种:

辉瑞-BioNTech (Pfizer-BioNTech)-

围绕辉瑞-BioNTech疫苗的争议很大,主要原因包括计算方式不同,采用的日期不同(第一次接种后15-21天跟21-28天的数据);用作比较的数据组不是同一个类别,好比苹果和桔子,不可比;数据来源,有的是观察结果,有的是临床试验数据,还有对数据的解读不同。不过,这些公开发表的都是两次接种的数据。

牛津-阿斯利康(Oxford-AstraZeneca)-

牛津-阿斯利康疫苗略有不同。根据2021年1月发表的论文,第一接种提供64.1%保护,第二次接种后提升到70.4%,而接种半剂+全剂的有效率是90%。由于三期试验包括了两次接种间隔 6周和12周,因此可以比较肯定地说,第一剂疫苗至少在两、三个月内可以提供一定程度的保护。

莫德纳(Moderna)-

莫德纳公司提交FDA的资料显示第一次接种可以获得80.2%的保护,第二次接种后可以获得95.6%的保护。莫德纳疫苗单剂功效现在没有数据,因为三期临床试验是在28天内两次接种,无法判断一次接种的功效过一段时间后是否会直线下跌。

科兴(Sinovac)-

科兴(Sinovac)疫苗比较特殊,因为三期试验在几个国家进行,而各国公布的功效数据差别较大,从土耳其的91.25%到 巴西的50.4%,但到目前为止没有一个国家公布单剂接种的数据,都是相隔14天两次接种的试验数据。另外,有观察人士指出这些数据都是通过新闻发布的形式公布的,而没有在专业期刊上发表,试验的方式和数据收集方式都不详,同行评审有困难。

国药(Sinopharm)BBIBP-CorV -

国药(Sinopharm)BBIBP-CorV 疫苗, 中国官方公布数据显示有效率为79%,但试验方式和数据收集方式不清楚,同行评审较困难。同样,国药疫苗数据是两次接种的结果,单剂功效如何没有数据。这支疫苗已经获巴林、埃及、约旦、阿联酋和塞舌尔政府批准接种。阿联酋最早宣布有效率为86%。

卫星-V(Sputnik-V)-

俄罗斯“卫星-V”疫苗2020年12月开始大规模接种,官方公布两次注射后有效率为91.4%,但试验数据尚未经同行评审在专业期刊上发表。俄国政府最近宣布开始研发单剂版疫苗,简化接种程序,缓解疫苗紧缺困难,目前没有数据显示单剂版疫苗的有效程度。

新技术、新问题

对一剂疫苗效力可持续多久做出可靠估计之所以困难,除了疫苗问世和接种时间尚短,还有一个重要原因,就是现在获准注射的疫苗采用了新技术。

牛津-阿斯利康疫苗和俄国“卫星-V”(Sputnik-V)疫苗都采用改良版腺病毒,这种病毒可以侵入多种不同细胞,导致各种疾病,比如呼吸道感染。牛津疫苗用的是黑猩猩的腺病毒,俄国疫苗用的是两种人类腺病毒的混合体。

为了安全和防止病毒在人体细胞内自我复制,用来制作疫苗的病毒经过基因修改。这种改良版病毒通过病毒表面刺突蛋白生成指令来引导人体识别冠状病毒。腺病毒在癌症疫苗开发和基因疗法中的应用已经有几年历史,但用于预防病毒感染只有一次:埃博拉疫苗;这种疫苗2020年7月获准在欧盟国家使用。

莫德纳和辉瑞-BioNTech疫苗更前卫。两者都包含无数mRNA(信使核糖核酸)细小碎片,这些碎片含有生成新冠病毒表面刺突蛋白的指令,原理跟腺病毒疫苗相似。这两支疫苗是目前获准给人类接种的mRNA疫苗。

美国波士顿大学微生物学教授罗纳德·考利(Ronald Corley)曾在校刊上表示,利用遗传信息指令开发的疫苗没有先例可循,也没有可靠的参照物作对比,有许多未知数,好比在没有航标的水域航行。

中国科兴和国药都是灭活疫苗,含有未激活冠状病毒颗粒。这种方式较传统,但免疫功效能够持续多久,目前还不清楚,因为没有先例可循。

中国康希诺和美国强生公司的杨森新冠疫苗都是重组腺病毒载体疫苗,3期临床试验都始于2020年9月,同样有时间相对较短、数据较少、没有可靠参照物作比较的问题。

接种一次“不够”

虽然英国官方称辉瑞和阿斯利康疫苗第一剂注射后效果显著,但到目前为止,专家建议依然是只打了第一针疫苗的人最好“假装没有接种”,打针前戴口罩、勤洗手、保持社交距离,打针后还一样。

英国公共医疗官员也强调,第二针必须打,因为第二剂疫苗“极有可能强化免疫反应,使之更成熟、涵盖范围更广、持续时间更长”。

萨里大学免疫学教授戴博拉·邓恩-沃特斯(Deborah Dunn-Walters)直截了当说,疫苗不能提供百分之百的保护,此其一;其次,现在没有证据显示接种疫苗后就不会感染也不会把病毒传染给别人。

邓恩-沃特斯指出,有一点很重要 - 别忘了免疫力的产生需要时间。因此,任何一种疫苗,无论接种一次还是两次,首次注射后的几个星期内你的免疫力都跟注射前一样。

她解释说,人体免疫系统分两部分,一部分叫先天免疫系统(固有免疫),其组成包括皮肤之类抵御感染的人体器官,部分白血球和化学机制,疫苗对它没有影响,单靠这部分也难以预防疾病。另一部分是后天免疫系统(适应性免疫、获得性免疫),即出生后通过与特定病原体接触,由此产生识别和启动针对特定病原体免疫反应的免疫功能。

这个适应、获得过程需要时间;任何疫苗都必须刺激身体产生更多免疫细胞,然后 部分免疫细胞会生成抗体。

另外,她解释说,评估疫苗的效力,主要通过观察接种后是否出现症状,而不是按是否感染来衡量,而无症状感染现在已经是众所周知的事实。

现在还没有证据说明现有疫苗,不管是打一针还是两针,能够阻止病毒传播。

不过,临床数据确实显示,打一针疫苗明显不够。临床三期试验数据还显示,打两针疫苗后血液里的抗体和T细胞数量比只打一针要多得多。

所以,即使越来越多人接种疫苗,对大部分人来说恢复正常生活可能还需要相当长时间。

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