更多关于T细胞、抗体水平和我们的无知

2020-07-08 04:22:02

我在这里写了关于冠状病毒患者康复过程中抗体持续时间相当短的报告,从那以后的两周里出现的事情只会让这个问题变得更加重要。在那篇文章中,我强调,虽然我们可以测量抗体水平,但我们不知道这与接触病毒或后来的免疫力有多大的相关性,T细胞肯定是这幅图的一大部分,我们没有太多的洞察力。

Eric Topol的这篇Twitter帖子正是我的意思,他引用的这篇文章是一篇重要的读物。它右边的示意图(也见这里)将有助于清楚地表明,抗体水平只是对感染的免疫反应的一个方面-这是一个重要的方面,但我们正在使其看起来比它更重要,因为这是到目前为止这个过程中最容易测量的部分。众所周知,T细胞反应(很难获得好的数据)是病毒感染的关键因素,而且在不同类型的病原体之间和个人之间也是高度可变的。在当前的大流行中,后一种变异也开始在患者中表现出来。我们必须在更广泛的患者群体中获得更多关于它的数据,才能理解我们所看到的。

例如,许多读者可能已经看过“柳叶刀”上关于西班牙一项大型研究的这篇新论文。对全国数以万计的人进行检测,继续显示(平均)只有大约5%的人口呈血清阳性(即有病毒抗体)。有很多有趣的发现-比如在美国不同地区的阳性检测率存在相当大的差异,以及意识到现在检测呈阳性的人中至少有三分之一从未表现出任何症状。但我们仍然不确定这是否意味着95%的西班牙人从未接触过这种病毒,因为我们不知道有多少人可能已经清除了病毒,而没有提高足够的抗体反应来仍然可以检测到。这篇论文确实显示,在PCR检测呈阳性的14天后,人们的血清阳性率约为90%,这表明大多数人确实会产生某种抗体反应,但我们不知道这些人中有多少人在以后的检测日期还会表现出这种抗体。还记得上面第一段中讨论的那篇论文吗?论文发现,40%的无症状患者在恢复期血清完全阴性。

换句话说,西班牙的调查似乎显示该国95%的地区尚未接触到冠状病毒,但这几乎肯定不是真的。作者确实提到细胞免疫很重要,但他们无法解决这一问题,但这一因素加上抗体水平随时间的明显下降,使得这些大规模的IgG调查几乎无法解释。但请注意,如果确实有很多人接触过这种病毒,但没有在这些调查中读出,我们也不知道他们对进一步感染的免疫力有多强。至少,你会想知道随着时间的推移的抗体水平,随着时间的推移的T细胞反应,以及(重要的)对这两种情况的保护情况。我们对此几乎一无所知:大规模的数据仅仅是抗体水平的快照,这是不够的。

我们在美国也有类似的数据:几项对IgG抗体的调查显示有个位数的血清转换。你可以得出结论,我们有大量从未接触过病毒的人-事实上,最近许多地区感染人数的上升表明,世界上有很多这样的人。但我们需要知道更多。我们可能会有一些人看起来很脆弱,但实际上并不脆弱--也许他们没有表现出抗体,但仍然有保护性的T细胞反应。或者,我们可能会有一些看起来可能受到保护的人,但实际上并非如此-也许他们在几周前表现出抗体反应,现在已经下降,他们没有T细胞的保护水平来支持他们。在整个人口范围内,你可以利用我们掌握的有限数据和我们对此的有限理解来论证无用的广泛结果。事情可能比我们想象的要好,也可能更糟,在我们眼前变得更好或更糟。我们只是不知道,我们必须在弄清楚这一点上做得更好。

为什么T细胞比抗体水平更难研究?他们是否需要BSL-3级实验室,或者这些实验只是更复杂/更昂贵?

是的,这要困难得多(但也不是不可能)。抗体是相对不变的蛋白质,很容易被靶向。(任何类型的)细胞都很难瞄准,而瞄准特定的t细胞也不是件有趣的事。如果你要找一种特殊的T细胞,你还得抽很多血。

为什么T细胞比抗体更难检测?他们是否需要BSL-3实验室,或者这些实验只是更昂贵/com

抗体是一种特殊的反应性蛋白,通常通过直接与病毒结合来干扰病毒。

T细胞的反应要多样得多,不包括任何你可以提取并放入试管中的东西,看看它对病毒颗粒有什么作用。T细胞的反应可以杀死受感染的细胞。它的机制比“这种化学物质使病毒粘在一起”要微妙得多。还有一个记忆成分--T细胞可以识别过去的病原体--我相信它并不总是发挥作用,而且有可能随着时间的推移而褪色。

所以从本质上讲,是的,实验是比较困难的,我认为在许多情况下,在完全的人类免疫系统(即,一个活人)之外是不能进行的。

B细胞也很重要(如Derek发布的复杂图表所示)“B淋巴细胞是免疫系统中产生抗体的细胞,可以对抗像病毒这样的入侵病原体。它们形成记忆细胞,记住相同的病原体,以便在未来的感染中更快地产生抗体。“。一些潜在的疫苗声称可以刺激T细胞和B细胞反应以及抗体。其中一种甚至声称对已经感染的人起作用--(由新加坡杜克-国立大学医学院的研究人员开发)。请注意,我用的是“索赔”这个词。https://medicalxpress.com/news/2020-06-results-coronavirus-vaccine-trial-august.html。

科学家补充说:“大多数疫苗纯粹是预防性的,但这种疫苗或许也能治疗活跃的冠状病毒病例。”

该疫苗激活了“免疫系统的两只手臂”,研究作者Eng Eong Ooi博士解释说,他是新加坡杜克-NUS医学院新兴传染病项目的副主任。

OOI解释说,一只“手臂”通过教导身体识别冠状病毒来预防冠状病毒感染。另一种是杀死受感染的细胞,防止疾病在体内传播。

“在临床前研究中,这已经成为现实--我们可以发展出对抗冠状病毒的免疫反应的双臂,”

等等,b细胞只形成存储单元,还是t细胞和b细胞都创建存储单元?那么存储单元是否仅仅是由B单元创建的一种类型的T单元?

人类健康和疾病中的常驻记忆T细胞瑞秋·A·克拉克的分支机构扩大了PMID:25568072 PMCID:PMC4425129DOI:10.1126/scitranslmed。3010641摘要常驻记忆T细胞是一种非循环的记忆T细胞,长期存在于胃肠道、肺、皮肤和生殖道等上皮屏障组织中。常驻记忆T细胞在缺乏抗原的情况下仍然存在,具有令人印象深刻的效应功能,并对周围组织中的已知病原体提供快速的现场免疫保护。一个完全不同的基因表达程序将常驻记忆T细胞与循环T细胞区分开来。虽然这些细胞可能进化为对病原体提供快速的免疫保护,但自身反应性、异常激活和恶性的常驻记忆细胞导致了许多人类炎症性疾病,包括真菌样肉芽肿和牛皮癣。这篇综述将讨论常驻记忆T细胞的科学和医学,探索这些细胞如何对健康的免疫功能做出贡献,并讨论关于这些细胞如何对人类炎症和自身免疫性疾病做出贡献的已知情况。

对于读出的寻找抗原特异性反应的T细胞,通常要运行ELISPOT或流式细胞术,这两种方法都需要血液中的细胞,而抗体只是一种蛋白质,可以用相对简单的ELISA来测量抗原特异性。当T细胞呈现在MHC上时,它们也只与抗原(肽)结合,这与抗体不同,抗体直接与抗原结合。对于MHC呈递,抗原提呈细胞可以与代表潜在抗原的多肽池相结合。有一些肽-MHC四聚体(无细胞)可以用于流式细胞术来观察与T细胞的结合,但你需要知道哪些特定的肽序列是相关的。

大多数(但不是所有)候选疫苗实际上都是“尖峰”S蛋白的某种变体,这种蛋白能够使细胞附着并被病毒感染。是的,大多数研究都在测量这种蛋白质的抗体水平。但是,使用S蛋白并不排除你也会得到T细胞对S蛋白的反应,以及中和抗体。

不完全同意。目前的疫苗方法意味着诱导抗Spike抗体和杀伤T细胞对在MHC上显示的Spike片段的反应。

去年5月21日,德里克发表了一篇很棒的文章,描述了新冠肺炎如何通过关闭干扰素反应来堵塞免疫系统。

除非我的搜索失败了,否则干扰素治疗的可能效果并没有得到后续的帖子,尽管我已经看到了一些早期发表的结果。说明和此处链接:

这里精明的评论者提出的另一个悬而未决的问题(不是我提出的!)。一个暴露在COVID中的人,其免疫系统的干扰素臂已经在积极对抗不同的感染(如普通感冒),是否会导致轻度/无症状的COVID病例。证据可能包括看似良性的COVID在无家可归者收容所的传播,那里似乎有可能合并感染。

将混合感染作为一种防御策略?其影响是巨大的--对于初学者来说,这是否意味着普通的秋季感冒/流感季节将“缓解”COVID的传播?年轻人和健康的人(再说一次,不是我)应该跳过今年的普通流感疫苗吗?这些假说又将如何检验呢?

在过去的几周里,我形成了这样的印象,即病毒学并不像细菌学那样先进。这种笼统的说法不太可能完全、全面地属实,但它是否包含了足够的事实,足以对我这样的生物门外汉有用呢?

我的意思是广义的病毒学:我承认一种新的病毒会引起新的问题,而这些问题不是轻轻一按开关就能解决的。

第二个问题:尽管一项进行得很好的随机对照试验(RCT)可以很棒,但老式的临床报告和观察性研究在决定患者的治疗方案方面有什么合适的作用?肯定会有一些时候,人们没有足够的时间来设计RCT,获得“合乎道德”的批准,并运行它们?然后呢?

我知道你是从哪里来的了。虽然病毒学和微生物学似乎是同床异梦,但它们实际上是非常不同的。病毒学只是不同而已。病毒活着只是为了复制。他们自己不做任何其他的事情。病毒引起的疾病仅仅与它们复制的程度有关。病毒的存在是疾病的诊断标准。细菌更微妙。你可以让MRSA进入你的鼻子,但它什么都不起作用。

另一件事是病毒是神秘的。它们编码的许多蛋白质都没有已知的功能。或者至少我们不知道他们在做什么。以丙型肝炎病毒为例。我们在市场上有一种非常成功的NS5A抑制剂,但我们还不能真正了解NS5A的作用,也不知道这种化合物实际上是如何抑制它的。

而且它们很难研究。让它们在体外复制可能是一项挑战(COVID并非易事),在动物体内更难做到。当一种新病毒出现时,我们通常实际上是从零开始(并不是所有的SARS CoV1工具都是可移植的)。

当然,在过去的20-30年里,我们在病毒学上的花费越来越少,无论是在学术部门还是在工业部门(艾滋病毒和丙型肝炎病毒除外)。所以这个群落很小(我想说这一点和微生物学是一样的)。所以现在我们的专家储备相当少。

对于以上几点,我只做几点澄清。有一些病毒生活在我们体内,不会引起彻底的疾病或引起非常轻微的疾病(腺相关病毒就是一个例子)。是的,细菌和病毒需要不同的研究方法。“。它们(病毒)编码的许多蛋白质都没有已知的功能。“。不幸的是,细菌也是如此。根据细菌属的不同,30-50%的基因被归类为“开放阅读框架”,其功能尚未被指定。“因此,目前我们的专家储备相当少。”可悲的是,这是真的。我在学术界待了14年,在工业界待了26年,从事抗生素研发。我将于本月底退休。

好的观察性研究比随机对照试验更难做。当我还在PhRMA的时候,我们开始了一个项目,看看如何能做得更好。我们能够为一个搁置了几年的试点项目获得资金,直到调查人员决定将其转移到一个独立的平台(整个故事太长了)。它作为OHDSI继续存在,他们在3月底花了一周的时间试图提出一些新冠肺炎的项目。他们正在进行两个大项目,并正在生成数据。有关详情,请参阅:https://www.ohdsi.org/covid-19-updates/。

大多数在预印本上发表的观察工作在研究中的患者太少,几乎没有价值。

与这篇文章无关的是,这项相关研究还包含了另一个主题的有趣数据:“胸部CT扫描显示11名无症状个体(11/37,29.7%)出现局限性毛玻璃混浊,10名个体(10/37,27.0%)出现条状阴影和/或弥漫性实变,而16名个体(16/37,43.2%)无异常。”

这是一个有趣的数据点,即使是大多数没有症状的人也确实有肺部的异常。

其他某些病毒不也是这样吗?我记得读过一份关于感染H1N1病毒的人的研究报告,他们没有明显的症状,但胸部扫描显示GGO,随着时间的推移慢慢愈合。

这是2009年的甲型H1N1流感大流行吗?如果是这样的话,如果效果是可比的,这可能是相当有希望的Re:长期影响。2009年有数以吨计的人患有这种疾病(在美国大约有6000万人),所以我想我们现在应该知道他们中的很大一部分人是否有长期的肺损伤。

我真的希望有研究小组致力于测量所有这些东西(中和抗体水平,针对各种病毒蛋白的非中和抗体水平,针对各种病毒蛋白的不同类型T细胞的数量,等等)。在被感染的人身上,然后随着时间的推移定期检测这些人是否再次感染。我不是一名免疫学家,但似乎建立基于自然感染的保护相关性对于优先选择疫苗候选者真的很有帮助。

所有这些问题都可以用人类挑战试验来回答。让康复的志愿者携带不同水平的抗体和T细胞,以及一些未暴露的志愿者作为对照组,然后让他们感染COVID,看看会发生什么。这个实验应该在3个月前就完成了,但现在还不算太晚。

大多数伦理委员会会排除这一可能性,原因很明显:让人们感染一种无法治愈的疾病是一个糟糕的想法。

据我所知,检测T细胞活性需要至少24小时,BSL3细胞培养设备和FACS分选仪。抗体检测可以在临床上进行,使用侧向流动分析https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7241732/只需15分钟。

“这篇论文确实显示,在PCR检测呈阳性的14天后,人们的血清阳性率约为90%,这表明大多数人确实会产生某种抗体反应,但我们不知道这些人中有多少人在以后的检测日期还会表现出这种抗体。”

也许在以后的检测日期,但为了这项研究的目的,我们确实知道绝大多数(~90%)的PCR+患者在PCR阳性后14天或更长时间血清呈阳性,这意味着对于所检查的时间段来说,5%的累积暴露估计可能非常接近正确。换句话说,如果你曾经是PCR阳性,无论是否没有症状,只要距离PCR检测超过14天,你就会可靠地出现在抗体调查中。抗体调查还在那些之前PCR检测为阴性的患者中发现了阳性,比那些从未接受过PCR测试的患者的阳性率略高,这是你所预期的(即一些有症状的患者得到的PCR测试是假阴性,抗体测试稍后会捕捉到这一点)。

“换句话说,西班牙的调查似乎显示该国95%的地区尚未接触到冠状病毒,但这几乎肯定不是真的。“。

“暴露”,我不知道。我对“感染”感兴趣。在我看来,西班牙的血清调查在“感染”指标上是正确的。

有多少人真正被曝光的问题是一切的核心。我毫不怀疑在纽约地铁里戴口罩比在很多地方更好,但我仍然认为,如果只有20-25%的人像抗体研究所说的那样暴露在外面,那里的曲线就不会像现在这样被压实。我更倾向于认为病毒在那里刚刚走完了它的路线,暴露在那里的风险比抗体研究所建议的要高得多。这表明,迈阿密和休斯顿可能在两个月后也会出现同样的情况。

自从新冠肺炎被认定为严重威胁以来,世界上大多数国家都在缓解政策下运作,这些政策将有效的“R”从最初的高水平~2-4降至接近1,+/-的水平。如果低于1,则案件量一直在下降,如果高于1,则表明案件量在上升,但下降的速度并没有反映出最初的高“R”。如今,对于一个给定的地区,估计有效的“R”为1.2将被认为是不好的。

以R=1.2为例,预计100名感染者将把感染传染给非接触人群中的120人。在免疫力为5%的人群中,这一数字将下降到0.95x120=114,即仍在增长,但速度不是很快。在纽约这样的地方,这一数字将降至0.75x120=90,这意味着案件数量将会下降。

换言之,在其他条件相同的情况下,20-25%的免疫力水平与仅0-5%的免疫力水平相比,在当前的“平均”缓解环境中控制疫情变得容易得多。

你的数学背后的模型假设所有人都有相同数量的联系,这与现实相去甚远。

如果你把纽约市因工作或爱好接触最多的10%的人计算在内,我估计他们中的绝大多数人都已经有了新冠肺炎。

如果过去的新冠肺炎感染确实产生了免疫力,如果它持续了足够长的时间,那么纽约应该比你的数学暗示的情况更好。

我不反对。我的观点只是为了说明,与目前正在经历的南方各州相比,纽约市看似较低的20%-25%的免疫水平(假设这是一个准确的衡量标准)将在持续的感染动态方面提供显著的好处。

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