在免疫系统和病毒蛋白之间精心编排的相互作用，诱导对COVID-19的免疫，可能比以前认为的更复杂。Brigham and Women's Hospital研究人员的一项新研究使用了一种超灵敏的单分子阵列（Simoa）分析方法来检测血液中极低水平的分子，并测量这些分子在接种疫苗后几天和几周内的变化。研究小组发现了SARS-CoV-2循环蛋白亚单位的证据，随后发现了机体增强免疫反应，然后将病毒蛋白清除到低于单分子检测水平的证据。
研究结果发表在《临床传染病》（Clinical Infective Diseases）杂志上，“由于我们的超敏感方法，我们能够证实mRNA疫苗按预期运行，激发机体的免疫反应，”通讯作者之一、Brigham病理学系成员David Walt博士说。”我们能够检测到极低水平的病毒蛋白，并发现一旦人体开始产生抗体，这些水平就下降到无法检测的水平。”沃尔特对Quanterix公司有经济利益，Quanterix公司开发了用于这项工作的超灵敏数字免疫分析平台。
为了进行他们的研究，沃尔特和同事测量了从13名接受两剂Moderna（mRNA-1273）疫苗的受试者血浆样本中收集的SARS-CoV-2蛋白亚单位的水平。特别是，研究小组测量了SARS-CoV-2抗原Spike、S1和核衣壳蛋白的水平。研究小组检查了在第一次注射后1-29天和第二次注射后1-28天的10-13个时间点采集的血浆。受试者的平均年龄为24岁，女性受试者的比例为46%。
研究小组发现，13名受试者中有11名在接种后一天就出现了低水平的SARS-CoV-2蛋白（S1亚单位）。S1亚单位蛋白水平在第一次注射后平均5天达到峰值。在所有参与者中，S1蛋白水平下降，到第14天检测不到。13名参与者中有3名在第一次注射后平均15天检测到棘突蛋白。在第二次注射疫苗后，没有检测到S1或尖峰。
研究小组收集了相应的抗体数据，显示在病毒蛋白产生后，免疫反应开始增强。抗体水平升高与血浆中病毒蛋白清除率相关。
研究人员注意到，检测到的翻译蛋白水平极低，一旦检测到抗体就消失了。研究的所有参与者都是健康志愿者，他们接种了SARS-CoV-2疫苗，但没有感染SARS-CoV-2。
“疫苗的目的是将mRNA导入体内，然后将其转化为Spike蛋白。第一作者之一、沃尔特实验室博士后Alana Ogata博士说：“正是刺突蛋白能够激活免疫系统，进而产生抗体来预防未来的感染。我们观察到，针对刺突蛋白和S1蛋白的抗体最早在检测到循环S1后1-2天产生，其次是蛋白质的清除。此外，我们发现，第二次给药不会产生循环蛋白，但会像预期的那样额外提高抗体水平。”
研究人员注意到，当前研究的局限性包括样本量小和潜在的偏差，这些都是由健康的年轻人，可能不代表普通民众。研究小组计划继续在其他人群中进行血浆研究，包括孕妇和儿童，以进一步了解病毒蛋白与免疫反应之间的动态关系。
这项工作的资金由阿莫斯和芭芭拉·霍斯特以及Chleck家庭基金会向Brigham提供。沃尔特是Simoa技术的发明者，公司创始人，董事会成员。沃尔特的利益受到审查，并由布里格姆妇女医院和大众布里格姆将军根据其利益冲突政策进行管理。本出版物中的抗SARS-CoV-2 Simoa分析已由Brigham and Women’s Hospital授权给Quanterix Corporation
Journal Reference:
Alana F Ogata, Chi-An Cheng, Michaël Desjardins, Yasmeen Senussi, Amy C Sherman, Megan powell, Lewis Novack, Salena Von, Xiaofang Li, Lindsey R Baden, David R Walt. Circulating SARS-CoV-2 Vaccine Antigen Detected in the plasma of mRNA-1273 Vaccine Recipients. Clinical Infectious Diseases, 2021; DOI: 10.1093/cid/ciab465