新型コロナウイルスワクチン接種の有効性を最適化する-19: 研究室の管理は役割を果たしますか?
Nov 09, 2023
キーワード: コロナウイルス。 新型コロナウイルス-19; 検査医学; ワクチン。
2019 年コロナウイルス感染症 (COVID-19) は現在、第二次世界大戦後に発生した最も悲劇的な出来事の 1 つとみなされています。 現在までに世界中で500万人近くが死亡し、依然として世界中の医療、社会、経済に多大な負担を課している疫学的傾向を考えると、重症急性呼吸器感染症コロナウイルス2（SARS-CoV{ {4}}) [1]。 ワクチン接種がなければ、この生命を脅かす感染症の蔓延が弱まる可能性は非常に低く、ほぼゼロです。そのため、社会的距離の確保、大規模な集会の禁止、フェイスマスクの使用、反復的な診断検査の実施などの継続的な制限措置の必要性が永続します。 、そして最後に重要なことですが、隔離、ロックダウン、閉鎖のリスクを維持することは、すべて世界経済と社会生活のさらなる混乱に寄与することになります[2]。
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世界保健機関 (WHO) によると、ワクチン接種は、特に病原体に感染する前に、有害な病気から人々を守る簡単で安全かつ効果的な方法とみなされています。 感染症による罹患率と死亡率を回避する上でワクチン接種が果たす計り知れない重要性は、Toor らによって発表された包括的な分析 [3] で見事に強調されており、彼らは最も一般的な 10 の感染症に対するワクチン接種により 5,000 万人以上の命が救われたと結論付けています。過去 20 年間でさらに多くの損失を回避できるようになります。
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本質的に、すべてのワクチンは、特定の感染症に対する持続的な抵抗力を発達させるための生物の自然防御を利用することによって機能し、最終的には免疫系を強化します。免疫系は、(i) 特異的な抗体 (つまり、体液性免疫) を産生することによって、(ii) ワクチン接種に反応します。病原体や感染細胞と闘うため、または免疫応答（細胞性免疫）を増幅するための免疫メディエーターを生成するため、また（iii）特に再発性感染症に対処するのに役立つ記憶細胞の生成を引き起こすために、免疫細胞を訓練する（図 1） ）[4]。 一般に、ワクチンの有効性は 2 つの手段で評価できます。1 つは複数のドメインに基づいて臨床有効性を評価することです。これには、新規または画期的な感染症の患者数、ウイルス量の中期または長期の前向きおよび/または遡及的モニタリングが含まれます。 （感染者の場合）入院、人工呼吸器、集中治療室への入院を必要とする症例に加えて、新型コロナウイルス関連の死亡者数を正確に記録します（図 1）[5、6]。 生物学的有効性の評価は、ワクチンの有効性を予測および検証するためのもう 1 つの「代替」アプローチであり、基本的には「免疫原性」という総称に分類され、前述したように、中和抗体の産生、細胞性免疫の発現、または免疫原性の発現の評価が伴います。免疫学的記憶の持続。 これらすべての生物学的経路は、対象を感染または再感染から守り、ウイルスによる局所的および全身的傷害を軽減するために相乗的に作用し、その結果、感染時の罹患、障害、および死亡のリスクの減少につながります。 このような実験室測定は明らかにワクチンの有効性の代替エンドポイントとみなされるが、その評価は、通常、長い前向きモニタリング期間を必要とせず、現実世界のワクチン免疫原性のモニタリングを可能にし、「リアルタイム」を提供できるため、基本的な利点を提供する。単一の個人と集団全体の両方に合わせて介入をより適切に調整するための情報。
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SARS-CoV-2 血清学は現在、ワクチンの免疫原性を評価する際の重要な側面として広く考えられています[7、8]。 万華鏡のような抗 SARS-CoV-2 免疫測定法が商品化されていますが、現在、いくつかの証拠により、SARS-CoV-2 スパイク タンパク質またはその受容体を標的とする総抗体または IgG クラス抗体の血清レベルの測定が有効であることが示唆されています。結合ドメイン (RBD) は、内在性ウイルス中和能とよりよく相関すると思われるドメインです [9-11]。 最近の証拠が発表されており、ワクチンのブレークスルーとは、推奨用量の認可された新型コロナウイルス-19ワクチンの接種後14日以降にSARS-CoV-2 RNA（または抗原）が検出されることと定義されており、抗SARS-CoV-2抗体の血清濃度に依存します。 イスラエルの大規模医療センターで実施された研究[12]では、mRNA COVID-19 ワクチンを接種した医療従事者が追跡調査され、抗 SARS-CoV-2 中和抗体のレベルと抗SARS-CoV-2 IgGは、感染した被験者では、対応する非感染対照よりも50%以上低かった。 全体として、より高いサイクル閾値に反映されるように、抗 SARS-CoV-2 中和抗体の感染あたりの値が高いほど、ウイルス量が低いと関連していました。 同様の証拠が別の調査でも報告されており、初発症状のある新型コロナウイルス-19に対するワクチンの有効性は、抗SARS-CoV-2の抗スパイクIgG、抗RBD IgG、および抗RBD IgGのレベルに直接関連していることが判明した。アデノウイルスベースのワクチン接種後に得られる中和抗体[13]。 これらの発見は、少なくとも活動性ウイルス感染および/または再感染の発症を防ぐことができないという点で、ワクチンの進歩は抗 SARS-CoV-2 抗体に大きく依存している可能性があることを示唆するものに収束します。そしておそらく）免疫原性が低いと予想される被験者を繰り返しモニタリングすることが非常に賢明である可能性があります（表1）。 重要なことに、抗SARS-CoV-2抗体反応をモニタリングすることは、さまざまな新型コロナウイルス-19ワクチンの免疫原性、ひいては有効性の違いを解読するのにも役立つ可能性があります。 例えば、Stencils は、Moderna の mRNA ベースのワクチンは、同様の Pfizer の mRNA ベースのワクチンと比較して、有意に高い血清学的反応を誘発し、そのような反応の増加は、ベースラインの血清陰性の個人でより顕著であり、さまざまな年齢層および性別を通じて一貫していたと報告しました [14] ]。 同様の証拠が Kaiser らによって報告されています。 したがって、抗SARS-CoV-2抗体を測定することによって、さまざまな新型コロナウイルス-19ワクチンの免疫原性をモニタリングすることが、「ワクチン管理」を確立するために賢明である可能性があるという概念が強化されている[15]。
図1: 新型コロナウイルスワクチン接種の効果を最適化するための臨床検査医学の貢献-19。
考慮すべきもう 1 つの興味深い側面は、COVID-19 ワクチン接種者で発達している細胞性免疫を定期的に評価できる可能性です。 たとえば、QuantiFERON SARS-CoV-2 アッセイは、SARS-CoV-2 に特異的な独自の抗原ペプチドの組み合わせを使用する 3 つの異なる抗原チューブに基づくインターフェロン ガンマ放出アッセイであり、関与するリンパ球を刺激することを目的としています。ヘパリン添加全血における細胞性免疫における研究。 簡単に説明すると、3 つのチューブのうち最初のチューブにはスパイクタンパク質 S1 サブユニット内に含まれる受容体結合ドメインの CD4+ エピトープが含まれ、2 番目のチューブにはスパイクタンパク質の CD4+ および CD8+ エピトープが含まれていますS1 および S2 サブユニット、3 番目のチューブには、S1 および S2 からの CD4+ および CD8+ エピトープと、ウイルスゲノム全体に由来する免疫優性 CD8+ エピトープが含まれています [16]。 これらのアッセイはすでに、新型コロナウイルス-19患者の細胞反応をモニタリングし、治療を調整するために確実に使用されており[17]、そのため、新型コロナウイルス-19ワクチン接種者の細胞性免疫の評価とモニタリングにこれらのアッセイを使用することは実際に行われているようだ。有望であり、さらなる精査が必要です。
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最後に重要なことですが、メモリー B 細胞の応答を解読することは、新型コロナウイルス-19 ワクチンの有効性を予測するためのもう 1 つの重要な側面です。 最近のデータは、抗 SARS-CoV-2 中和抗体を産生するメモリー B 細胞の動態が特別な注目に値する可能性があることを示しています。 この種の細胞の持続的な生成は、ワクチンのブレイクスルーを防ぐのに完全に効果的ではないかもしれないが、特に抗SARSの場合には、より適時に抗体反応が起こる結果として、症候性またはさらには重篤な疾患を発症する可能性を減らすために機能する可能性がある。 -CoV-2の循環抗体力価が著しく低下しました。 より具体的には、最近の調査の結果は、たとえmRNAベースのワクチンの投与後ほぼ7か月で血清中の抗SARS-CoV-2抗体力価が一貫して低下したとしても、記憶抗スパイクタンパク質の値と抗受容体ドメインB細胞の数は一貫して高いままであり、したがって、免疫系が何らかの形で、懸念される変異種を含む新しい株であっても、新たなSARS-CoV-2感染に直面する準備ができていることが確認された[18]。
表：ワクチン免疫原性の低下（抗SARS-CoV抗体の生成の減少）の主な相関関係の最新リスト。
結論として、図 1 は、COVID-19 ワクチン接種の有効性を現実世界で最適化するために臨床検査医学が現在提供できる重要な貢献を要約しようとしています。 これらの代替エンドポイントの評価は基本的に臨床検査に基づいており、体液性免疫と中和抗体の代替測定としての SARS-CoV-2 血清学的免疫測定法、解読とモニタリングを目的とした代替検査としてのインターフェロン-ガンマ放出アッセイが含まれます。細胞性免疫と、メモリー B 細胞の存在と数を評価するためのフローサイトメトリー技術。 特に、抗SARS-CoV-2中和抗体をモニタリングすることの価値は文献に詳しく記載されています。 独創的な記事で、Khoury et al. [19]は、抗SARS-CoV-2の中和レベルが全体的な免疫防御を有意に予測するため、SARS-CoV-2の流行を制御することを目的としたワクチン戦略を最適化するための信頼できる基礎となることを強調した。 逆に、細胞性免疫を調査し、臨床現場での全体的な有用性を評価するための臨床検査をより標準化するには、依然として大きな努力が必要です[20]。
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現在、さまざまな環境や国間での新型コロナウイルス-19ワクチンの配布について公開の議論が行われており、未接種の人への初回ワクチン投与と、予防のための追加ブースターの使用との間で微妙なバランスを設定する必要がある。すでにワクチン接種を受けた人の免疫力の低下[21]。 この議論は続いていますが、私たちは、研究所主導のワクチン管理が、現在進行中の厳しい新型コロナウイルスとの戦いにおいて、実行可能で潜在的に価値のあるツールになる可能性があると提案します-19。
参考文献
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2. スリーター RD、ダービー S、ギルティナン A、スミス N. 新型コロナウイルス-19: ワクチン接種がない場合 – 「国民をマスクする」。 未来の微生物 2020;15: 963–6。
3. Toor J、Echeverria-Londono S、Li X、Abbas K、Carter ED、Clapham HE、他。 新型コロナウイルス以前の世界では、112 か国で 10 種類の病原体に対するワクチン接種によって救われた命。-19。 Elife 2021;10:e67635。
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