新冠动态丨Nature研究揭示新冠康复者及疫苗接种后人群的血清抗体对omicron株的中和活性

新冠病毒变异株Omicron（B.1.1.529）最开始于2021年11月初在非洲博茨瓦纳的一名实验室确诊病例中被发现，因其极强的传染性，很快引起全球各国的重视。据WHO统计，自发现之日起短短一个月之内，Omicron变异株已迅速扩散至南极洲以外的全球80多个国家和地区。

图1：2021年12月21日WHO发布的Omicron变异株在全球扩散的情况

人类对新冠病毒的免疫反应因人而异。新冠康复者、接种两剂新冠疫苗、接种三剂新冠疫苗、新冠康复者接种两剂新冠疫苗、新冠康复者接种三剂疫苗等这些人群产生的抗体对Omicron的中和活性可能存在差异。了解这些不同群体的血清对Omicron的中和活性和结合能力，对于评估疫苗对新冠轻症患者、重症患者的保护水平至关重要。

近期，国际著名期刊Nature紧急接收了一篇来自美国西奈山医院Krammer团队的研究，于2021年12月31日在线发表。该研究全面地评估和比较了多种群体的血清抗体对新冠病毒野生株、beta株（B.1.351）、omicron株的中和活性和结合能力。

本研究依托PARIS队列研究(Protection Associated with Rapid-Immunity SARS-COV-2)，收集了不同免疫状态人群的血清，包括新冠康复者、疫苗接种者、新冠康复后接种疫苗等，通过体外试验评估对野生株、beta株、omicron株的中和活性和结合能力差异。

该研究纳入了8组人群的标本，共85份，其中包括：新冠康复者(N=15)、接种两剂BNT162b2(辉瑞mRNA疫苗，N=10)、接种两剂mRNA-1273(莫德纳mRNA疫苗，N=10)、接种三剂BNT162b2(辉瑞mRNA疫苗，N=10)、接种三剂mRNA-1273(莫德纳mRNA疫苗，N=10)、新冠康复者接种2剂BNT162b2(N=10)、新冠康复者接种2剂mRNA-1273(N=10)、接受3剂BNT162b2(N=10)。

图A  不同研究人群的暴露情况及采样时间

 首先，体外试验评估了不同血清对野生株、beta株、Omicron株的中和活性。总的来讲，与野生株相比，这85份样本对omicron株的中和活性降低超过14.8倍，对beta株的中和活性降低超过4.1倍。其中，16.5%的标本对omicron的活性低于检测下线（图B）。

图B  所有样本对野生株、beta株、omicron株的中和抗体水平

研究发现，新冠康复者的血清标本对野生株和beta株的中和活性普遍较低，73.3%的样本对omicron的中和活性低于检测下限，对omicron株的中和活性降低超过11.1倍，对beta株的中和活性降低超过4.8倍(图C)。

图C 新冠康复者血清对野生株、beta株、omicron株的中和抗体水平

对于接种两剂BNT162b2和mRNA-1273疫苗个体的样本，对omicron株的中和活性分别降低了超过23倍和42倍，但大多数个体还是保留了低水平但可检测到的中和活性(图D和E)。

图D\E.接种两剂BNT162b2和mRNA-1273疫苗个体血清对野生株、beta株、omicron株的中和抗体水平

疫苗加强针接种的个体血清对omicron株的中和活性降低程度较接种两针疫苗的个体明显减小。接种三针BNT162b2疫苗的血清对omicron株中和活性仅降低了7.5倍，接种三针mRNA-1273疫苗的个体对omicron株中和活性降低了16.7倍(图F和G)。

图F/G.接种三剂BNT162b2和mRNA-1273疫苗个体血清对野生株、beta株、omicron株的中和抗体水平

接种两针BNT162b2、两针mRNA-1272或三针BNT162b2 94 疫苗的新冠康复者血清对omicron株中和活性分别下降了14倍、11倍和13倍(图H、I和J)。这些组中的所有个体都保持了相对稳定的中和活性。这些数据都证明新冠康复者接种疫苗具有保护意义。

图H/I/J.接种两针BNT162b2、两针mRNA-1272或三针BNT162b2 94 疫苗的新冠康复者血清对野生株、beta株、omicron株的中和抗体水平

另外，该研究还评估了不同人群的血清抗体与受体结合区域（RBD）、N-端结构域（NTD）和刺突蛋白（spike）的结合能力。总体来讲，虽然中和抗体滴度明显下降，但总抗体滴度水平变化较小，对omicron株仍有较好的结合力。各组人群血清对Omicron的RBD结合能力下降2.4倍、NTD结合能力下降1.4倍、S蛋白结合能力下降5.2倍。这进一步说明新冠变异株逃逸的很可能是中和性抗体。

图：omicron株S蛋白与ACE2结合模型

该研究表明，只接种两剂mRNA疫苗个体的血清和未接种疫苗的新冠康复者的血清抗体对Omicron变异株的中和活性明显下降。

该研究数据阐释了新冠康复者仍需接种疫苗的意义，以及第三针加强针的接种对中和抗体水平提升的重要作用。但限于样本量较小，关于疫苗对变异株的保护作用究竟如何、能持续多长时间等问题还需进一步的研究。

. Nature. https://www.nature.com/articles/d41586-021-03846-z