自从新冠疫情爆发以来，世界各地的科学家们就在致力以最快的速度开发防护新冠病毒感染的疫苗。根据世界卫生组织（WHO）的统计，目前至少有51款新冠疫苗开发项目进入临床阶段，此外还有至少163款在研疫苗处于临床前开发阶段。近日，辉瑞/BioNTech、Moderna、和阿斯利康/牛津大学开发的候选新冠疫苗相继在3期临床试验中表现出良好的保护效力。其中有些候选疫苗有望在本月获得FDA授予的紧急使用授权（EUA）。

然而，这些喜人的结果在给予人们控制新冠疫情希望的同时，也为其它处于早期研发阶段的在研新冠疫苗的进一步开发增加了难度。因为，在已经存在高效新冠疫苗的情况下，人们可能更愿意去等待接种获得EUA的疫苗，而不愿意再参加临床试验。而且后续的新冠疫苗可能需要与已有疫苗进行疗效和安全性的比较，这通常需要更大规模的临床试验。这些障碍可能让一些更优秀的在研疫苗因为无法进行大型临床试验而“半途而废”。那么，有没有方法能够解决这个难题，加快确定新冠疫苗保护效力的速度？

今日，顶尖科学期刊《自然》以加速文章预览（accelerated article preview）的形式发表了由贝斯以色列女执事医疗中心（BIDMC）的研究人员和其合作伙伴发表的最新研究。通过在恒河猴中的实验，研究人员揭示了与保护新冠病毒感染能力相关的中和抗体水平标准。研究人员表示，这意味着新一代的新冠疫苗可能可以通过达到与保护新冠病毒感染相关的中和抗体水平标准来获得批准。 

通过衡量与保护效力相关的生物标志物（例如中和抗体水平）来评估疫苗的效力已经在其它疫苗开发中得到了应用，例如我们每年都接种的流感疫苗。虽然每年制造的流感疫苗与上一年都有所不同，但是研究人员不需要进行大规模临床试验来比较它们的保护效力，而是检验新的疫苗是否能够激发免疫系统产生足够针对病毒的中和抗体。如果激发中和抗体的水平达标，研究人员就知道新的疫苗能够起到一定的保护作用。

此前的研究已经显示，恒河猴在受到新冠病毒感染后，体内的中和抗体水平会增加，并且在随后的攻毒实验中受到保护。在这项研究中，研究人员试图确定在恒河猴中能够产生保护效力的中和抗体水平。他们从康复的恒河猴血液中提取和纯化了IgG抗体，然后将高、中、低三种不同剂量的IgG抗体注射到未受到新冠病毒感染的恒河猴中，在抗体注射3天之后对这些猴子进行攻毒实验。

实验结果显示，未接受IgG抗体注射和接受低剂量IgG抗体注射的的猴子都受到了新冠病毒的感染。在肺泡灌洗液样本（BAL）和鼻拭子（nasal swab）样本中均发现病毒RNA水平显著上升。而在接受中剂量IgG抗体注射的3只猴子中，只有一只受到感染，在接受高剂量IgG抗体注射的3只猴子中，无一受到感染。

▲接受不同剂量IgG抗体注射后的猴子在接受攻毒实验后肺泡灌洗液（BAL，左图）和鼻拭子（右图）样本中新冠病毒RNA的水平变化（图片来源：参考资料[2]）

通过计算模型，研究人员推测出在这一实验中达到防护新冠病毒感染的中和抗体滴度阈值。计算显示，使用假病毒检测的滴度阈值为50左右， 使用新冠病毒刺突蛋白受体结合域（RBD）ELISA检测的滴度阈值为100左右，而使用刺突蛋白ELISA检测的滴度阈值为400左右。相关性分析表明，中和抗体的滴度与保护效力之间存在相关性，中和抗体的滴度可以有效地分辨出受到保护的动物和未受到保护的动物（p=0.0082）。

研究人员同时探索了T细胞免疫反应在保护动物不受新冠病毒感染方面的作用。他们通过向猴子体内注射抗CD8抗体的方法，来清除血液中的CD8阳性T细胞。CD8阳性T细胞能够杀死被病毒感染的细胞，从而在控制病毒在体内传播方面也具有重要的作用。实验结果显示，如果用CD8抗体将曾经受到新冠病毒感染并且康复的猴子中的CD8阳性T细胞清除，那么随后它们再度暴露在新冠病毒之下时受到感染的机率显著增加。这一结果显示，CD8阳性的T细胞反应，在中和抗体水平不够高的情况下，可能帮助达到防护病毒感染的作用。研究人员在论文的讨论环节表示，这意味着未来的新冠疫苗开发应该同时注重激活中和抗体的表达和T细胞的免疫反应。

▲使用抗CD8抗体清除外周CD8阳性T细胞的动物再度暴露于新冠病毒中时鼻拭子样本中的病毒RNA水平显著升高（图片来源：参考资料[2]）

目前，研究人员正在分析候选新冠疫苗临床试验中获得的免疫学数据，试图确认在人体中，是否存在和猴子研究中类似的相关性，我们可能还需要一定的时间才能获得这些相关性的数据。一旦确认与新冠病毒防护能力相关的中和抗体水平，理论上新冠疫苗的开发可以像前面描述的流感疫苗开发一样，通过检测中和抗体水平来确认疫苗的有效性，从而有望加快新一代疫苗开发的速度。

注：本文旨在介绍医药健康研究，不是治疗方案推荐。如需获得治疗方案指导，请前往正规医院就诊。

参考资料:
[1] Could a Blood Test Show if a Covid-19 Vaccine Works? Retrieved December 4, 2020, from https://www.nytimes.com/2020/12/04/health/covid-vaccine-blood-test.html
[2] McMahan K. et al., (2020). Correlates of protection against SARS-CoV-2 in rhesus macaques. Nature, https://doi.org/10.1038/s41586-020-03041-6
[3] BIDMC researchers define immune system's requirements for protection against COVID-19. Retrieved December 4, 2020, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-12/bidm-br120420.php