新型冠状病毒（SARS-CoV-2）引发的疫情仍然在全球肆虐，不断出现的变异株，尤其是值得关注的变异株（Variant of concern, VOC）给全球防疫带来巨大的挑战。Omicron变异株的出现使得很多中和抗体效果显著降低甚至完全失效。当下，疫苗接种仍然是应对疫情的最有效手段之一，我国主要接种的是灭活疫苗，目前的总接种量已超30亿剂次。灭活疫苗针对Omicron变异株的相关数据对指导疫苗接种有重要意义。上海交通大学系统生物医学研究院陶生策团队基于实验室搭建的蛋白质芯片平台，利用芯片对接种灭活疫苗（BBIBP-CorV）后血清中RBD特异性抗体滴度进行检测，绘制出第一张接种灭活疫苗后RBD（WT和Omicron）特异性抗体水平在一年中的变化图谱，由于针对RBD的抗体与血清的病毒中和能力呈正相关，因此本研究对疫苗接种以及疫苗保护率的衡量具有重要价值。本研究于2022年2月15日在Cell Discovery杂志上在线发表。
图1. RBD特异性抗体滴度变化图谱
基于实验室成熟的蛋白质芯片平台，该团队设计了一款RBD蛋白芯片，对RBD-Omicron（Omicron变异株RBD蛋白，下同）与RBD-WT进行了抗体水平的比较。该实验室前期对16位接种灭活疫苗（BBIBP-CorV）的志愿者进行了为期一年的采血，采血间隔如图1a所示。在本研究中，该团队首先对其中4位志愿者全部血清样本进行了分析，绘制出第一张针对RBD-WT和RBD-Omicron特异性抗体滴度变化图谱，以Donor001为例，研究发现IgG水平在接种第二针后2周达到峰值，然后逐渐下降，在5-6个月后低于检测阈值。并且在接种加强针后2周抗体滴度迅速达到峰值，随后逐渐下降。同时，对IgA进行了相同的检测，趋势与IgG类似，这在一定程度上表明灭活疫苗可以诱导黏膜免疫。IgM的变化趋势与IgG类似，但是在接种第三针后较第二针后水平低很多，说明后续疫苗接种主要诱导机体产生IgG。
进一步，取抗体滴度较高的5个时间点2-1（第二针后一周），2-2（第二针后两周，后同），3-1，3-2，3-4进行全部16个样本的分析。结果如图1e-f所示，在不同时间点，针对RBD-Omicron的IgG水平是RBD-WT的1/3-1/5；接种加强针后针对RBD-Omicron的IgG水平与接种第二针后针对RBD-WT水平相当，并且接种加强针后针对Omicron的抗体水平较第二针针对Omicron提高6.56倍，这些结果进一步说明接种加强针的必要性。并且，本研究还发现接种加强针后抗体水平在2周后达到峰值，并在接下来的两周左右下降约5倍。
综上所述，本研究绘制了第一张为期一年的接种灭活疫苗后RBD特异性抗体水平变化图谱，并且对多个时间点的数据进行整合分析发现针对Omicron变异株的RBD特异性抗体是针对野生型的1/3-1/5。另外，本研究还发现接种加强针可以显著提高应对Omicron变异株的能力，这进一步强调了接种加强针的必要性。同时，可能需要考虑加强针接种后的进一步免疫策略。
本项研究的共同第一作者为上海交通大学薛俊彪博士生，赖丹昀博士生，江何伟博士，通讯作者为上海交通大学系统生物医学研究院陶生策研究员。
全文链接：https://www.nature.com/articles/s41421-022-00380-8
英文摘要：We report the first map of the vaccine stimulated RBD-specific antibody responses (IgG, IgM and IgA) against the Omicron variant. We generated the map using a protein microarray, by analyzing longitudinal sera collected over one year from individuals immunized with 3 doses of an inactivated virus vaccine. The IgG response to RBD-Omicron is 1/3 to 1/5 that of RBD-wild type; ~6x higher after the booster dose versus the 2nd dose; and reaches a plateau in about two weeks after the booster dose, then drops ~5x after another two weeks. Similar results were also obtained for IgM and IgA. Because of the high correlation between RBD-specific antibody response and the neutralization activity to authentic virus, these results provide important insight into the landscape of antibody protection against the Omicron variant throughout the vaccination stages. Our results strongly support the necessity of booster vaccination. However, post-booster vaccination may also need to be considered.
稿件来源：陶生策课题组
