SARS-CoV-2: 集団免疫からハイブリッド免疫へ
Apr 17, 2023
集団免疫とは、病原体が集団内で効率的に広がることができなくなる状態で、人口の大部分が免疫を獲得したときに達成され、人から人への感染拡大が起こりにくくなり、免疫を持たない人々が保護されます。
SARS-CoV-2の世界的な蔓延にもかかわらず、ウイルスやワクチンによる免疫が感染を防ぐことができなかったことと、抗原的に異なる変異体の出現により、SARS-CoVに対する集団免疫が確立されました-2これまでのところ達成不可能。 これは私たちをどこに残すのでしょうか？
集団免疫とは、十分な数の人々がワクチン接種を受けているか、自然感染によって免疫を獲得しているため、コミュニティまたは集団が特定の病気の蔓延や発生に対してある程度の抵抗力を持ち、その結果、感染症の蔓延や発症が起こることを意味します。病気は制御されています。 このコミュニティや人々のグループは防御壁を形成し、防御や予防接種を受けていない少数の人々であっても、簡単には感染しません。
集団免疫に加えて、免疫力も向上させる必要があります。 カンクサは免疫力を高める効果があります。 カンカには、多糖類、トリテルペノイド、フラボノイドなどのさまざまな生物学的活性成分が含まれています。これらの成分は、免疫系のさまざまな種類の免疫を刺激します。 細胞の免疫活性を高めます。
集団免疫の発達の鍵となるのは、個人の感染や病気を防ぐだけでなく、伝染も防ぐ効果的な免疫反応です。 SARS-CoV-2 の祖先株の再生産数 (R) が比較的高く (R=2.0–4.0)、かつ非常に効果的なワクチンの開発のため、新型コロナウイルス-19のパンデミックを制御するための初期の取り組みは、感染者とその接触者を特定し、隔離することに重点が置かれていました。
無症状者からのウイルス感染が明らかになったとき、社会的距離やロックダウンなどの国民全体にわたる戦略が必要となり、感染拡大を抑えるのに効果的であることが証明されました。
SARS-CoV-2 感染者は、SARS-CoV-2 受容体結合ドメイン (RBD) と宿主細胞表面に発現するアンジオテンシン変換酵素 2 受容体間の相互作用を阻害する中和抗体を産生することが判明しました。 (ACE2)。
これらの抗体が何か月も持続するという最初の証拠と、SARS-CoV-2感染の既往歴が感染リスクの84パーセント低下と関連しており、初感染後7か月間は防御効果の中央値が観察されたという実証1 、集団免疫が達成できるかもしれないという希望を提供しました。
一部の疫学者や公衆衛生医にとって、社会的ロックダウンの悪影響はSARS-CoV-2感染症と同じくらい懸念事項であり、パンデミックへの対応は最も重要な人々の保護に焦点を当てるべきだと主張した。リスクにさらされている一方で、他の人には「自然感染による免疫の構築」が許可されています（グレート・バリントン宣言、2020年10月）。
しかし、これが成功するには、自然免疫が強力で、人から人への感染が減少し、長期間持続する必要があります。 さらに、ウイルス抗原の進化の可能性に直面しても、それを維持する必要がある。 あるいは、効果的なワクチンの広範な配備を通じて免疫を維持する必要があるだろう。 今にして思えば、そのような宣言は時期尚早でした。
2020年後半、ウイルスの適合性と感染力が増大したいくつかの懸念される変異種（VOC）が出現し、自然感染または第一世代ワクチン（祖先型SARS-CoV-2株由来の抗原を含む）の使用によって結果が生じるという期待は打ち砕かれた。広範な防御免疫において。 アルファ変異体を除いて、これらのVOCは、以前のSARS-CoV-2感染や一次ワクチン接種に由来する抗体では効果的に中和されませんでした。
たとえば、BNT162b2 または ChAdOx1 を 2 回投与した場合のデルタおよびアルファの感染に対する有効性は中程度でした (31 ～ 42 パーセントの範囲)2。 オミクロン感染に対するワクチンの有効性の低下、特に一次ワクチンによる防御効果の低下に関するその後の報告3では、SARS-CoV-2を制御しようとする試みの複雑さが増大していることが強調されました。
ワクチンの 3 回目 (および 4 回目) の追加接種は、オミクロンを含む VOC による症候性感染に対して短期的には有効であることが証明されています。 このワクチンの有効性の向上の背後にあるメカニズムは、初回免疫後に存在するメモリー B 細胞クローンの拡大と、RBD のより保存された領域を標的とした、効力と幅が増大した新しいクローンの刺激であると考えられます。
さらに、デルタ感染が支配的だった期間では、以前の感染の証拠があるワクチン接種済み (BNT162b2) の個体では、以前の感染のない個体よりも防御が有意に高かったこと、および自然感染後の 1 回または 2 回のワクチン接種による防御が有意に高かったことが示されました。自然感染のみによる防御よりも優れています5。
自然感染やワクチンが不妊免疫を誘導できず、抗原的に新規な変異体が免疫を回避する場合、ウイルスに対して集団免疫は達成できません。
それにもかかわらず、以前の自然感染がワクチンの活性を高める可能性があるという発見は、世界的なワクチン戦略に情報を提供するために依然として重要である可能性があります。 たとえばアフリカでは、人口のわずか15%が一次ワクチン接種を完了しているが、人口の約75%がSARS-CoV-2に対する抗体を持っているが、南アフリカのコミュニティでは97%もの高い血清保有率が報告されている。オミクロンの波に続いて。
南アフリカで実施された世帯調査では、ベータとデルタの以前の感染は最初の3か月間、再感染を93パーセント（95パーセントCI 85～96パーセント）防御し、87パーセント（95パーセントCI 79～93パーセント）までわずかに減少しただけでした。 ）9か月後6． しかし、その後、オミクロンは以前のどの VOC7 よりも再感染の傾向がはるかに高いことが示され、感染だけでは強力で永続的な汎変異型免疫が生成されないことが示されました。
血清陽性率が高い地域では、ワクチンは抗体力価を高め、免疫力を拡大することで自然免疫を増強します。 過去の感染を背景に投与されたワクチンの1回接種または2回接種が同等のワクチン効果を有するかどうかは現時点では不明であり、感染予防または重篤な疾患の予防が評価されているかどうか、追加接種後に循環する変異株の性質、および期間によって左右される免疫の持続性は用量によって異なる可能性があるため、追跡調査の必要はありません。 高リスクの人は、血漿状態に関係なく、少なくとも 2 回の投与が必要になる可能性があります。
さまざまな変異体による一次感染によって誘発される自然免疫の違いについては、比較的ほとんど知られていません。 明らかなことは、無症候性感染は症候性感染に比べてその後のウイルス特異的 IgG 濃度が低いことに関連しており、自然プライミングに対する免疫反応の大きさのこの変動と感染を引き起こす変異が関連している可能性があるということです。その後のワクチン反応に影響を与え、ワクチンの有効性に影響を与えます。
ワクチン接種を受けた人では、オミクロンによる画期的感染ではデルタよりも中和抗体の誘導が少ないようであり、これは初感染にも当てはまる可能性があります。 事前のワクチン接種は、ワクチンに含まれる祖先株に対する血清学的反応を刷り込むことも示されている8が、防御との強い相関関係がない場合の変異体特異的抗体レベルのこれらの違いの生物学的関連性は不明である。
集団免疫とウイルス感染の減少に関する議論は、当然のことながら、ウイルスのヒト細胞への侵入を防ぎ、感染を阻止する可能性のある中和抗体に焦点を当てています。 T 細胞が感染を中止できることが報告されていますが、一般集団ではまれであるようです9。 T細胞は、感染症ではなく重篤な疾患に対する防御を媒介する重要な役割を果たしていると同時に、B細胞の抗体産生を助けていると考えられています。 体液性免疫系と細胞性免疫系のこれらの別々ではあるが関連する機能は、ワクチンの有効性の低下が血清中和抗体力価の低下と並行しているという観察によって強化されます。
対照的に、末梢の SARS-CoV-2- 特異的 CD4 プラスおよび CD8 プラス T 細胞 10 の相対的な持続性は、重篤な新型コロナウイルスに対する防御力の低下が遅いことと一致しており、-19 VOC。 変異体の変異は T 細胞エピトープをほとんど免れると思われるため、T 細胞は VOC 疾患から防御する能力を保持している可能性があります。 厳格なロックダウンによりワクチン接種率と自然免疫の両方が低い環境で見られる高い死亡率と比較して、血清陽性率やワクチン接種率が高い地域社会ではオミクロン感染後の死亡率が低いことは、T細胞免疫によって説明される可能性がある。
将来、新たなVOCが出現した場合に備えて、SARS-CoV-2に対する強力な免疫を生成することが優先事項です。 短期的には、これには「ハイブリッド免疫」の力を活用することが含まれる可能性が高い。つまり、既存のワクチンを合理的に使用して、広範囲にわたる自然免疫を賢く強化することである。 これには、ワクチン誘発免疫の幅を最大化するために、異なるプラットフォームからのワクチンを利用する異種スケジュールを採用することによって、既存のワクチンの使用を最適化することが含まれる可能性がある。
将来的には、これには、おそらく複数の変異由来の抗原を含む新しいワクチン、または汎SARS-CoV-2の「変異体証明」、さらには汎アルボウイルスワクチンが含まれる可能性があり、感染を最適に遮断するために粘膜に送達される可能性があります。
SARS-CoV-2による世界の死者数615万人は、有効なワクチンがなかったらもっと多くなっていた可能性があります。 世界の感染者数は4億9,100万人だが、もし集団免疫が達成できていれば感染者数はもっと少なくなった可能性がある。 残念ながら、これまではそうではありませんでした。
参照
1. ホール、VJ 他 英国における抗体陽性の医療従事者と抗体陰性の医療従事者のSARS-CoV-2感染率の比較: 大規模な多施設共同前向きコホート研究(SIREN)。 ランセット 397、1459–1469 (2021)。
2. クリフォード、S. 他。 SARS-CoV-2 の家庭内感染に対する BNT162b2 と ChAdOx1 の有効性: 英国での前向きコホート研究。 medRxiv https://doi.org/10.1101/ 2021.11.24.21266401 (2021) のプレプリント。
3. アンドリュース、N. 他。 Omicron (B.1.1.529) バリアントに対する Covid-19 ワクチンの有効性。 Ｎ．Ｅｎｇｌ． J.Med. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2119451 (2022)。
4. パウエルズ、KB 他。 英国における新規SARS-CoV-2感染症に対するウイルス量とワクチンの有効性に対するデルタ変異体の影響。 ナット。 医学。 27、2127–2135 (2021)。
5. Nordström, P.、Mallin, B. & Nordström, A. 自然免疫およびハイブリッド免疫を持つ個人における SARS-CoV-2 再感染および COVID-19 入院のリスク: 後ろ向きの全集団コホート研究スウェーデンで。 ランセット感染。 ディス。 https://doi.org/10.1016/ S1473-3099(22)00143-8 (2022)。
6. Sun, K. 他 SARS-CoV-2免疫の持続、オミクロンの足跡、南アフリカの人口コホートにおける流行再燃の予測。 medRxiv https://doi.org/10.1101/ 2022.02.11.22270854 (2022) のプレプリント。
7. プリアム、JRC 他。 南アフリカにおけるオミクロンの出現に伴うSARS-CoV-2の再感染リスクの増加。 科学 https://doi.org/10.1126/science.abn4947 (2022)。
8. Röltgen、K. 他。 ヒト SARS-CoV-2 感染およびワクチン接種における免疫刷り込み、幅広い変異認識、胚中心反応。 セル 185、1025 ～ 1040 (2022)。
9. スワドリング、L. 他 既存のポリメラーゼ特異的 T 細胞は、流産血清陰性 SARS-CoV-2 内で増殖します。 ネイチャー 601、110–117 (2022)。
10. Zhang、Z.ら。 4つの新型コロナウイルス-19ワクチンに対する体液性および細胞性免疫記憶。 bioRxiv https://doi.org/10.1101/ 2022.03.18.484953 (2022) でプレプリント。
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