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恒河猴试验:新冠康复后不会再感染 能免疫
www.creaders.net | 2020-03-17 14:43:04  澎湃新闻 | 0条评论 | 查看/发表评论
  

  从研究团队目前对猴子的纵向研究来看,如果猴子在初次感染后的早期产生中和抗体,则不会发生再感染。这也就意味着,康复患者在建立了足够的特异性抗体以产生对新冠病毒的免疫力时,就不会再被传染。

  当地时间3月14日,中国医学科学院医学实验动物研究所、北京协和医学院、首都医科大学附属北京安贞医院的研究团队在预印本网站bioRxiv在线发表了最新研究“感染新冠病毒的恒河猴不会发生再感染”(尚未经同行评议),首次利用非人灵长类模型回答了“康复后是否会再次感染”问题。研究团队认为,这项研究的结果表明,初次新冠感染可以保护后续暴露,这对疾病的预后有参考价值,并对疫苗设计有重要意义。更重要的是,恒河猴模型再次感染未成功这一点提示,目前出院患者的“复阳”不可能是由于再感染所致,需要考虑更复杂的问题来找出原因。

  据估计,自2月以来,广东省和其他地区约有14%的出院病人出院后检测结果呈阳性,这些患者不得不返回医院继续进行观察。患者从最初感染中恢复后是否有“复发”或“再感染”的风险?这一疑问引起了全世界的关注。

  该论文的通讯作者为中国医学科学院医学实验动物研究所所长秦川。秦川为国务院特殊津贴专家,主要从事实验病理学研究,是研究所神经退行性疾病课题组负责人,创建了系列神经退行性疾病模型、我国最大的人类疾病动物模型资源库、比较医学技术平台和国家传染病动物模型技术平台。并在长期从事人类疾病动物模型研制、疾病机理研究与药物开发等模型应用中,开创了医学比较医学学科。值得一提的是,此前的2004年和2014年,秦川团队先后建立SARS-CoV感染和MERS-CoV感染的恒河猴模型。

  此前的2月18日,科技部生物中心在北京组织召开新型冠状病毒感染肺炎动物模型的鉴定会,对中国医学科学院医学实验动物研究所构建的转基因小鼠模型和恒河猴模型分别进行了鉴定。

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  试验设计和样品采集,Dpi为初次感染试验后,Dpr为再次感染试验后。

  研究团队此次使用了4只成年恒河猴(编号M1-M4,3-5千克,3-5岁)来帮助解决这一关键问题。这4只猴子通过气道接种了50%组织细胞感染剂量(TCID50)新冠病毒,研究团队采集了它们体重、体温、X射线、抽样血清、鼻/咽/肛拭子和所有主要组织数据。

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  纵向跟踪临床症状、病毒复制和免疫反应。

  初次感染后,4只猴子中的3只显示出体重减轻,范围在200克至400克之间,但4只猴子均未观察到所有动物直肠温度的变化。其他临床症状如食欲下降、呼吸频率增加和弯腰驼背的萎靡症状在初次感染后短暂出现。

  接下来,研究团队沿着感染后的时间轴测定了它们在呼吸道和肛门拭子中的病毒载量。鼻拭子和咽拭子的病毒载量在感染后3天(Dpi)达到最高水平(平均约6.5 log10 RNA拷贝/毫升),然后自然下降。同样,肛门拭子的病毒载量在感染后3天时达到4.5 log10 RNA拷贝/毫升的峰值,然后在感染后14天时下降到无法检测到的水平。

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  纵向追踪组织病理学和胸部X光。

  为了确定新冠病毒感染猴子的病毒分布和组织病理学变化,在感染后7 天时,研究团队对M1猴子实施安乐死并剖检。

  M1猴子的鼻子(107-108拷贝/毫升)、咽(105-106拷贝/毫升)、肺(104-107拷贝/毫升)、肠道(104-106拷贝/毫升),脊髓(大约104拷贝/毫升)、心(大约104拷贝/毫升),骨骼肌(大约104拷贝/毫升)和膀胱(大约104拷贝/毫升) 这些部位都发现了新冠病毒复制。

  经HE染色及新冠病毒spike蛋白抗体染色证实,病变主要发生在的肺内,表现为轻度至中度间质性肺炎,尤其肺泡间隔增厚、肺泡内巨噬细胞积累,肺泡上皮细胞退化、炎性细胞浸润。

  此外,感染后7天胸片显示右肺上叶有不同程度的局部浸润及间质标记,呈轻度至双侧磨砂玻璃样混浊。

  在对剩下3只猴子的纵向追踪中显示,相比于感染后3天和7天,M2、M3和M4的特异性抗体水平在感染后14 天、21天和28 天水平显著升高。

  通过对剩下3只猴子在初次感染后28天时体重、直肠温度、鼻咽和肛门拭子病毒载量、胸部X光等的观察,研究团队认为,这3只猴子已经从初次新冠病毒感染中恢复。类似符合目前的患者临床出院评估标准(无临床症状和放射学异常,2次RT-PCR检测结果阴性)。

  随后,研究团队进行再次感染试验。M3、M4两只猴子在初次感染后28天重新经气道接种了相同剂量(1×106 TCID50)新冠病毒,M2猴子不再进行攻毒试验成为对照组。

  所有3只猴子显示均没有体重减轻,但在再次暴露的2只猴子中都观察到体温短暂升高。再次暴露新冠病毒后,鼻咽和肛门拭子中的病毒载量呈阴性。

  相应地,M3猴子在再次暴露后(Dpr)5天被安乐死并剖解,以确认再次暴露后病毒复制和引起的组织病理学变化。

  与初次感染7天时解剖的M1猴子相比,再次暴露后5天解剖的M3猴子所有组织均无病毒复制,肺组织无病理损伤、无病毒抗原。胸片显示M4猴子在感染后5天时未见异常,与再次暴露前(初次感染后28天)相似。

  因此,研究团队认为,他们的结果提示,感染新冠病毒的猴子在康复后不会再次感染同一病毒。纵向上看,这项研究中仅单次感染的猴子(M2)康复后也未出现复发现象。

  论文中提到,据此前的一些研究,高水平的中和抗体对SARS-CoV感染有保护作用,但低水平的中和抗体更容易增强SARS-CoV感染,并触发抗体依赖增强效应(ADE)。

  这项研究表明,在初次感染21天和28天时,1:16 (M2, M4)和1:8 (M3)的抗体滴度具有中和作用。再次暴露后,M4的抗体滴度在再次暴露5天和14天时提高到1:40,而M3在再次暴露5天时保持了1:8相同的滴度。在这项研究中,再次暴露于新冠病毒的猴子身上没有发现抗体依赖增强效应。

  研究团队认为,由于此次动物试验的中和抗体与康复病人的中和抗体相当,这一发现将对评估疫苗开发具有重要意义。

  他们分析,从研究团队目前对猴子的纵向研究来看,如果猴子在初次感染后的早期产生中和抗体,则不会发生再感染。这也就意味着,康复患者在建立了足够的特异性抗体以产生对新冠病毒的免疫力时,就不会再被传染。

  另一方面,在再次暴露的猴子身上,在所有主要组织中都没有检测到病毒复制,这意味着冠状病毒可能不会存留很长时间。

  研究团队据此分析,对于出院患者检测结果再次为阳性的现象,可能是由于出院前RT-PCR检测结果为“假阴性”,也可能是由于患者虽然符合出院标准,但没有完全恢复。因此,进一步完善诊断技术、抗体监测和下呼吸道样本检测是治愈新冠病毒感染的关键。

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