小议新冠疫苗
文章来源: 欲千北2021-08-05 10:17:53

四个实验结果:

  1. 新冠病毒受体ACE2广泛存在于肠细胞、肾小管、胆囊、心肌细胞、男性生殖细胞、胎盘滋养细胞、导管细胞、眼睛和血液脉管等系统。在呼吸系统中的表达水平很低。【1】
  2. 新冠病毒刺突蛋白含S1和S2两个亚蛋白。S1和S2 亚蛋白有不同的功能。S1亚蛋白识别细胞上的受体 (ACE2), 并与之结合;亚蛋白S2帮助病毒颗粒与宿主细胞膜融合,进入细胞。【2】
  3. 莫德那新冠疫苗(mRNA-1273)可在人体细胞内合成突刺蛋白(S1 和S2),辉瑞疫苗与此类似。检测13个莫德那疫苗接受注射者,以前没有感染过,均完成两剂注射。其中11个人,在早至第一剂注射后第一天,血液中就可以探测到新冠刺突亚蛋白S1,持续约7~8天,平均第5天达到峰值(~68 pg/mL)。接受疫苗注射者,抗S1抗体在第一剂注射后第5~9天开始出现。13人中,注射第一剂后,有3人血液中可探测到低浓度的突刺蛋白(S1 S2 聚合体),平均维持15天。第二剂注射后,血液中检查不到突刺亚蛋白S1或突刺蛋白(S1 S2 聚合体)。【3】
  4. 仓鼠肺血管内皮细胞用新冠病毒S1蛋白处理,S1与ACE2 结合后,会对细胞造成损伤,细胞内的线粒体破碎增加。【4】

评论:mRNA 疫苗可长时间(约7~8天)在人体细胞内合成S1和S2蛋白。合成的蛋白,主要是S1,进入血液。如果接受疫苗者之前没有被感染,注射第一剂疫苗后,进入血液的S1蛋白没有抗体与之结合,由于人体组织中广泛存在受体ACE2,S1可以随血液进出各个组织,与那里的ACE2 受体结合。所以如果疫苗合成的S1/S2非常多,就有可能与肠道、心脏、眼睛等组织的ACE2 受体结合,形成比较严重的副反应。动物实验显示,即使不是病毒,只要S1与细胞结合,就对细胞有伤害,机体清除结合在细胞表面的S1/S2蛋白时造成炎症。年轻人活力旺盛,也许疫苗在细胞内产生的病毒蛋白量也很多,清除病毒蛋白的炎症反应更强烈。这可能是第一剂注射后年轻人副反应比较大的一个原因。我做了一个很小的询问调查,年轻人的副反应比70岁以上的老人强烈。老年人几乎没什么反应。

由于第一剂之后,机体出现抗体,进入血液的S1和突刺蛋白被抗体结合,前述过程减弱。但第一剂之后,除了抗体,机体还产生了特异性CD8细胞,针对细胞表面的病毒蛋白或蛋白残片,毒杀细胞。第二剂的比较严重的副反应,其机制与第一剂不同,情况更为复杂,不清楚具体的机制。

对预防感染,抗体的作用很大。一旦感染了,感染的细胞成了病毒颗粒大量复制的体内病毒发生源。激活的CD8可以定点毒杀被感染的细胞,清除病毒产生源。在新冠病毒感染率极强的情况下,抗体抑制感染的作用是有限的,而具细胞毒杀功能的细胞毒性免疫反应对抑制症状,防止进入重症,意义更为重大。毒杀一个被感染细胞,消灭源头,等于减少了几十/几百个病毒颗粒的产生。诱发和增强细胞毒性免疫应该是新一代新冠疫苗的研发方向。人们早已知道有一些佐剂可以大大增强非mRNA 型疫苗的细胞毒性免疫,这应该可用来增强现有的灭活型疫苗。这些佐剂是否也适用于mRNA 疫苗,值得研究。

检测血液内的抗体非常方便,疫苗的抗体效应研究极多,故人们多将注意力放在抗体上。细胞毒性的检测实验很困难,研究疫苗的细胞毒性的文献很少。如果有谁能大大简化细胞毒性的检测,将是巨大的贡献。

参见:

  1. The protein expression profile of ACE2 in human tissues, Mol Syst Biol (2020)16:e9610,Feria Hikmet et al. https://www.embopress.org/doi/full/10.15252/msb.20209610
  2. Structural and functional properties of SARS-CoV-2 spike protein: potential antivirus drug development for COVID-19, Yuan Huang, et al. https://www.nature.com/articles/s41401-020-0485-4
  3. Circulating Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) Vaccine Antigen Detected in the Plasma of mRNA-1273 Vaccine Recipients , 20 May 2021, by Alana F Ogata, Chi-An Cheng, et. al https://academic.oup.com/cid/advance-article/doi/10.1093/cid/ciab465/6279075
  4. SARS-CoV-2 Spike Protein Impairs Endothelial Function via Downregulation of ACE 2,Yuyang Lei, et al. Circulation Research. 2021; https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCRESAHA.121.318902