新冠免疫力和突破性感染:為什麼康復後還會二次感染?

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病毒
病毒

新冠疫苗大規模接種繼續推廣,加強劑普及,但病毒繼續變異,尤其是傳染性最強的奧密克戎變異株推動疫情反覆。

完全接種疫苗和感染康復後二次感染的病例增多,再度引起關注。

新冠感染痊癒後會不會再次感染?為什麼會重覆感染?

Antibodies binding influenza virus
Antibodies binding influenza virus

免疫力如何產生?

無論是接種疫苗還是因感染產生抗體,結果都是身體對病毒具有了免疫力。那麼,對新冠有了免疫力還會不會再次感染?

回答這個問題先要了解免疫力是什麼,如何產生的。

免疫系統是人體抵抗感染的防禦系統,由兩部分組成:先天免疫反應和適應性免疫反應。一旦發現病毒病菌入侵體內,免疫系統首先反應設法殲滅外敵,包括釋放會引起炎症的化學物質和能夠摧毀受感染細胞的白雪球。

先天免疫反應不會學習,不針對任何特定病毒,因此不會對新冠病毒產生免疫力。

適應性免疫反應是關鍵 —— 包括產生靶向抗體的細胞,這些抗體可以粘附在病毒上並予以阻擊,還有能夠識別病毒並定向攻擊受感染細胞的 T 細胞,即細胞反應。

研究顯示針對新冠病毒產生抗體大約需要 10 天,而病情最嚴重的患者會產生最強的免疫反應。

加強劑
打過兩針阿斯利康和輝瑞疫苗後5個月的免疫力(深色)和追加一針加強劑(輝瑞)後14天的免疫力比較。免疫力在這裏是指針對需要住院治療的疾症和死亡所提供的保護程度。英國健康安全署(UKHSA)數據

如何獲得新冠免疫?

我們的免疫系統是抵抗感染的一道防線。免疫系統由兩部分組成。

第一部分是先天免疫反應(又稱固有免疫或非特異性免疫),即一旦人體發現任何外來入侵者,便立即狙擊。這種先天免疫反應包括釋放能引起炎症的化學物質和可以摧毀受感染細胞的白細胞。

但先天免疫反應還沒有學會識別新冠病毒,因此無法提供針避免感染特定病毒的免疫保護。

此時,人體需要適應性免疫反應(也稱獲得性免疫,或特異性免疫)。它包括生產可黏附到病毒上並阻止病毒傳播的靶向抗體細胞,以及專門攻擊被病毒感染細胞的 T 細胞,稱為細胞反應。

但適應性免疫反應需要時間。研究顯示它大約需要10天左右開始生產靶向抗體來對付新冠病毒。病情最重的人產生的免疫反應也最強。

如果這種適應性免疫反應足夠強大,那身體就會對感染有記憶,為未來提供保護。

目前並不清楚輕症或無症狀感染者體內是否產生了足夠的適應性免疫反應,提供持續的免疫保護。

疫苗
新冠疫苗可以有效預防重症,但無法確保不感染新冠。

免疫力能持續多久?

免疫系統的記憶力跟人的記憶力相似,它可能對有些感染記憶猶新,但也會忘記另外一些感染。

例如,麻疹,通常患過一次後可獲得終身免疫。但人體的免疫系統會遺忘許多其他病毒,例如兒童會在一個冬季多次感染呼吸道合胞病毒(RSV,respiratory syncytial virus) 。

如果適應性免疫反應足夠強大,可能會留下對感染的持久記憶,從而在未來提供免疫保護。輕症或無症狀感染者體內是否會產生足夠的適應性免疫反應,目前並不十分清楚。

其中有四種引起普通感冒的冠狀病毒,人體對此的免疫力很短。研究表明有些病人可以在一年之內反覆感冒。好在普通感冒的症狀較輕。

另外兩種冠狀病毒更厲害,一種是導致薩斯(也稱沙士或非典)的病毒;另一種則是中東呼吸綜合症(Mers)的病毒。

如果感染這兩種病毒,幾年後康復者身體內仍然可以測到抗體。

對薩斯抗體的研究顯示,其免疫力可能會維持 1-2 年,但目前尚不確定。

新冠疫苗很可能像感冒疫苗一樣,不能終生免疫。
新冠疫苗很可能像感冒疫苗一樣,不能終生免疫。

新型冠狀病毒存在的時間還不夠長,無法知道免疫力最長能持續多久,而且各人的免疫反應不同,獲得免疫保護持續時間也會不同。

英國公共衛生部 (PHE) 2021年下半年一項研究表明,大多數感染新冠病毒的人至少可以在五個月內避免再次感染該病毒。

倫敦國王學院的研究表明,在為期三個月的研究中,殺死冠狀病毒的抗體水平有所下降。

但是,即使抗體消失了,製造它們的細胞(稱為 B 細胞)可能仍然存在。1918 流感大流行發生 90 年後仍有 B 細胞的蹤跡。

從長遠來看,T 細胞會發生什麼也不清楚,對 T 細胞的作用目前還在研究。值得一提的是,對抗原始非典(嚴重急性呼吸系統綜合症)的 T 細胞是在 17 年後才發現的。

關於新冠病毒、變異株、長新冠、檢測、疫苗和治療,如果您有問題希望得到解答,請用下表提交:

試管
試管

如果已有抗體能免疫嗎?會不會二次感染?

無法保證。

抗體只是有效免疫反應的衡量指標之一。雖然幾乎每個患者身上都能發現一些抗體,但有多少和強弱之別。

中和抗體是粘附在冠狀病毒上並能夠阻止其感染其他細胞的抗體,如果康復患者的中和抗體水平低,則能夠提供的免疫保護就弱。

有可能再次感染,即使沒有症狀,他們的鼻子和嘴巴也會攜帶高水平的病毒,這些病毒可能會傳染給其他人。

如果新冠病毒與1918年流感病毒的情況相似,那麼第二次感染會比第一次更溫和。如果參考其他導致類似症狀的病毒感染,比如普通感冒,免疫力記憶短暫,一年內可以多次感染。

已經有新冠康復後再次感染的病例,但經檢測兩次感染的病毒毒株不一樣。另有一種觀點認為,病毒在第二次被激活前可能在身體內處於潛伏狀態。

口罩女子
口罩女子

接種疫苗獲得的免疫力呢?

專家建議,即使曾經感染並痊癒,從而有了自身抗體的人,也應該接種疫苗,因為可能會增強自然免疫力。

新冠病毒變異株也是一個重要原因 —— 疫苗可以針對變異毒株提供相當程度的免疫保護,而曾經感染產生的抗體對不同變異株的免疫力並不清楚。

除了抗體,免疫保護還有另外兩個核心組成部分:殺病毒的 T 淋巴細胞和免疫記憶;只有免疫記憶才能啟動自身免疫系統自動識別並迅速產生 T 淋巴細胞,以及生產抗體的B細胞。

研究顯示,接種疫苗後,T 細胞和免疫記憶這兩方面沒有衰退減弱現象。

接種加強劑可以增強免疫保護,減少突破性感染風險。

Coronavirus
新冠疫苗的效力大約在接種半年後會逐漸減弱,但保護程度仍舊很高

什麼是突破性感染?

全劑量接種疫苗後的感染稱為突破性感染。

接種疫苗的最主要目的是有效預防感染、重症和死亡,但任何疫苗都不可能提供100%免疫保護。

除了疫苗效力隨時間推移而減弱,病毒變異體導致的免疫逃逸和免疫保護減弱也是一個主要原因,包括目前主導全球疫情的兩大變異毒株 —— 奧密克戎(Omicron)和德爾塔(Delta)。

數據顯示新冠疫苗提供的免疫保護在完成接種4-6個月後明顯減弱,突破性感染和抗體衰減案例增多,也有更多數據表明疫苗加強劑對提高免疫保護的作用非常明顯。

關於突破性感染,目前科學家可以確定兩點:1)與未接種疫苗並感染新冠病毒的人相比,全劑量接種後出現突破性感染的人患重症的可能性更小,住院或死亡的可能性小得多;2)出現疫苗突破性感染的人可能具有傳染性。

美國疾病控制與預防中心(CDC)數據顯示,接種疫苗者感染新冠的可能性比不接種者低 8 倍,重症住院或死亡的可能性低 25 倍。

英國已有數據顯示,全劑量接種疫苗者每 500人裏出現 1 例突破性感染病例。

需要注意的是,目前的統計數據相當大一部分來自最早接種疫苗的群體,而這個群體在許多國家都是老年人和有基礎疾病的人,他們的自身免疫力相對較低,疫苗在他們體內激發的免疫機制較弱,疫苗效力最早開始減弱,另外還要考慮變異毒株的威脅。

這些因素都可能推高這個群體的突破性感染病例數據。

病毒
當前疫苗主要針對覆蓋新冠病毒外表的刺突蛋白。

哪些因素導致突破性感染增多?

英國東安格利亞大學(東英吉利大學)醫學院學者發表研究結果指出,影響疫苗效力強弱,或者說可能推高突破性感染風險的因素主要有四個:疫苗種類、完成接種的時間、變異毒株和自身免疫系統。

疫苗種類 —— 決定相對風險下降率(RRR,相對風險差)不同;RRR用來衡量未接種疫苗的感染風險和接種疫苗後的感染風險。英國臨牀數據顯示幾種主要疫苗降低感染風險的程度是輝瑞95%,莫德納94%、阿斯利康70%、強生66%。另有數據顯示阿斯利康兩劑接種間隔時間如果延長,感染風險下降率會提高到81%。

變異毒株 —— 這是一個重要變量。研發疫苗時採用病毒的原始版本,變異毒株是否會、可能在多大程度尚削弱疫苗效力,不同變異株針對不同疫苗的免疫逃逸程度各不相同。

世衛組織世衛組織專家萊恩2021年12月上旬表示,現有疫苗對 Omicron 仍有預防重症的免疫效力,雖然這個最新變異株對輝瑞疫苗有部分免疫逃逸。他說,沒有跡象表明 Omicron 會比其他變體更擅長免疫逃逸。世界衛生組織數據顯示,最新主導變異毒株奧密克戎針對幾中主要疫苗有免疫逃逸

英格蘭公共醫療保健機構初步數據顯示,Alpha變異毒株使輝瑞疫苗減少感染風險的程度從95%降到93%,Delta變異株使之降到88%。COVID Symptom Study 的數據於此相似:完成兩劑輝瑞疫苗接種後2-4周內,感染Delta變異株出現病症的機率減少87%,4-5個月之後降到77%。

自身免疫系統 —— 決定感染風險程度的關鍵因素之一。自身免疫力強弱與年齡和基礎健康狀況直接相關,也跟接種疫苗後激發自身免疫機制的程度、疫苗效力遞減速度直接相關。

《自然》 雜誌刊登的美國一項對突破性感染患者的研究顯示,接種疫苗可能最多能將「長新冠」風險降低一半,或者根本沒有作用。這方面的數據有助於解釋為什麼在急性感染權益後很長時間內新冠症狀會持續良久,揮之不去。

圖示
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