COVIDに対する「保護」とは本当に何を意味するのでしょうか？

COVID-19の大流行から2年以上経った今でも、科学者たちは基本的な質問に頭を悩ませています。人々が保護されているかどうかを判断するために測定できるものはありますか？

研究者は、このような対策を「保護の相関関係」と呼んでいます。これは、COVID-19を引き起こすウイルスであるSARS-CoV-2などの病原体に感染した場合に深刻な病気になる可能性が低いことを示しています。

これまでのデータは、中和抗体という単一のパラメーターに重点を置いてきました。 これらの特殊なタンパク質は、人々が感染またはワクチン接種された後にB細胞と呼ばれる白血球によって生成され、細胞へのウイルスの侵入を阻止することによって将来の病気から身を守るのに役立ちます。

その保護は短命です。 抗体レベルは数ヶ月で低下し始めます。 しかし、「抗体が減少するほど急速に入院が増加することはありません」と、ペンシルベニア大学の免疫学者E.JohnWherryは述べています。 「それで、何が得られるのですか？」

彼と他の専門家が示唆する、以前に感染した人の保護の重要な源はメモリーT細胞です。 これらの耐久性のある免疫細胞は、必ずしも感染を防ぐわけではありませんが、軽度の症状が悪化するのを防ぎます。 彼らは、ウイルスや他の侵入者の断片を認識し、他の免疫細胞を助けたり、感染した細胞を破壊したりするプロセスを活性化することによってこれを達成します。

それらの持続性を考えると、感染またはワクチン接種後に多数の人々で測定されたT細胞レベルは、保護の相関関係を決定するのに役立つ可能性があります。 実際、4月21日、Wherryと他の数十人の研究者、医師、およびバイオテクノロジーの代表者が米国食品医薬品局に書簡を送り、 T細胞の存在量を監視する—抗体レベルとともに—市、州、または国レベルで免疫をより適切に評価し、規制当局によるレビューを受けている新しいワクチンの有効性を判断します。

「多くの用量の必要性は、人口レベルでは実用的ではありません。 より広い保護を提供し、より長持ちするワクチンが必要であり、今後重要な作業があります」と、最近のハーバード大学医学部の記者会見で、手紙の署名者の1人であるOferLevyは述べています。 Levyは、ボストンチルドレンズホスピタルのPrecision Vaccines Programを指揮し、FDAのワクチンおよび関連生物製剤諮問委員会（VRBPAC）の委員を務めています。

中和抗体とは異なり、T細胞はウイルス上の幅広い標的を認識します。 抗体は単一のタンパク質の小さな断片（SARS-CoV-2の表面に突き出た「スパイク」）に付着しますが、T細胞はスパイクの断片だけでなく、他のさまざまなウイルスタンパク質を検出します。 各セグメントは、個人間で異なるヒト白血球抗原（HLA）と呼ばれる足場分子のセットによって細胞表面に提示されます。 （HLAタイピングは、血液または骨髄移植の患者とドナーを照合するために使用されます。）

その結果、異なる足場タンパク質がスパイクタンパク質セグメントを保持するため、各人のT細胞はスパイクタンパク質セグメントを異なる方法で「見る」と、ドリュー大学の免疫学者であるBrianneBarkerは述べています。 この足場プロセスの利点の1つは、T細胞がウイルスの進化に対して脆弱にならないことです。 T細胞の標的となるウイルスタンパク質断片の一部が進化して免疫攻撃を回避したとしても、他の断片は標的として変化しません。 ウイルスが他の誰かに伝染すると、そのT細胞はそれらの変異していないスニペットを追いかけることができます。 「ウイルスがあなたのT細胞を回避しようとして、それが私に伝染した場合、私の免疫系は異なる標的を示しているので、そのすべての回避とそれが行ったすべての進化は役に立ちません」とバーカーは言います。 「ウイルスがT細胞を中心に進化するのは本当に難しいです。」

研究はこれを裏付けています。 1月のCellの論文に記載されている研究では、La Jolla Institute for Immunologyの科学者が、COVIDワクチンを接種した後のさまざまな時点で96人の成人の血液を分析しました。 ワクチン接種後6か月までに、中和抗体のレベルは大幅に低下しましたが、 T細胞応答は強いままでした オミクロンに対してさえ。

さらに、別の研究では、人々は 高品質のT細胞メモリーの証拠 予防接種や感染によってウイルスに何度もさらされたとしても。 そして、T細胞は「倦怠感」に屈しませんでした。これは慢性的な刺激で発生する可能性のある機能不全の状態であり、一部の科学者は繰り返しのワクチン接種で発生する可能性があると恐れていました。 これらの調査結果は4月5日に公開されました ネイチャーイミュノロジー。

それでも、T細胞の研究にさらに重点を置く必要があります。これまでに実証されたすべてのことについて、T細胞がCOVIDからの保護に役立っていることを直接証明した研究はほとんどないからです。 テネシー州メンフィスにあるセントジュードチルドレンズリサーチホスピタルの免疫学者であるポールトーマスは、次のように述べています。 ネイチャーイミュノロジー リサーチ。

ある研究では、科学者は、SARS-CoV-2に感染したマカクのセットから血漿を収集し、血漿をナイーブな動物に注入することで、その後の感染に抵抗できることを発見しました。 研究者が移植前に血漿からT細胞を枯渇させた場合、それらのレシピエントは 悪化した。 防御T細胞の証拠は、抗体反応が損なわれた癌患者が より良い生存率 T細胞の数が多い場合。

しかし、免疫学者はまだもっと多くの答えを必要としています。 メモリーT細胞が免疫保護に寄与する場合、それらはどのくらい血流にとどまりますか？ 重度の病気を食い止めるには何人必要ですか？ 「十分な数の患者のメモリーT細胞を大規模に測定していないため、これらの質問に対する答えはわかりません」とWherry氏は言います。

大規模なモニタリングがない場合でも、研究者はパンデミックのWherryの研究室全体で患者のT細胞を研究しており、たとえば、60〜80人のワクチン接種を受けた個人の免疫応答の詳細な分析を1年以上行っていますが、ほんの一握りです。画期的な感染症にかかっています。 データは興味深いものですが、「T細胞が低かったため、または毎晩バーに行くなどのリスクの高い行動をとっていたために感染したかどうかを知る統計的検出力はありません」と彼は言います。

これらの答えを得るには、数千人から数万人を追跡する必要があると、Wherry氏は言います。 その大規模なコホートを使用すると、各人の分析がはるかに簡単になる可能性があります。研究者は、SARS-CoV-2特異的T細胞の数と、T細胞測定値の範囲のどこに該当するかを知ることができます。

前進する上での主な課題は技術的です。T細胞は抗体よりも研究がはるかに困難です。 標準化されたアッセイは、1日あたり数万の血液サンプル中のSARS-CoV-2特異的抗体を測定でき、プロセスはロボットで自動化できます。 T細胞は、最初に血液サンプルから精製する必要があります。これは、検査技師による数時間の作業が必要な手順です。その後、細胞を培養し、SARS-CoV-2ペプチドで刺激し、分泌分子を測定します。 エモリー大学の免疫学者であるジョン・アルトマンは、T細胞プロトコルは「はるかに複雑です」と述べています。 大規模な分析を行うと、「非常に費用がかかり、労力がかかり、さまざまなサイト間で制御および標準化するのが困難になります」。

T細胞応答を測定する主な動機は、「ワクチンを改善するための意思決定を導くことです」とアルトマンは言います。 「何をすべきかについてより良いアイデアを提供するためのデータは必要ありません。 私たちはすでに何をすべきかについて合理的なアイデアを持っているので、それを実行する必要があります。」 で ネイチャーイミュノロジー 先月の解説、アルトマンは提案した 免疫記憶の強化 潜在的なSARS-CoV-2標的の数を増やすことにより、免疫系は戦う準備ができています。 これは、免疫応答を刺激するために将来のワクチン製剤に追加の非スパイク抗原を含めることによって行うことができます。これは、 T細胞プライミングペプチドワクチン。

実際、研究者たちは合理化されたT細胞検査プロセスに向けて取り組んでいます。 T細胞の測定は難しいとWherryは言いますが、彼は いくつかの新しいアプローチを解明 3月24日 科学免疫学 視点記事。 1つは、SARS-CoV-2タンパク質のビットと事前に混合されたチューブに噴出された血液サンプル中の活性化T細胞を検出することにより、面倒な細胞精製と操作をバイパスするアッセイです。 より高価ですが、より簡単にスケールアップできる別のアプローチ、 DNAシーケンシングを使用 チューブや皿の中の精製されたT細胞によって分泌される分子を測定するより面倒な方法ではなく、全血サンプル中のSARS-CoV-2特異的T細胞を検出するため。

FDAへの手紙は、T細胞測定が将来のワクチン研究に不可欠であることに同意した多くの人から「大きな反響」を得たとWherryは言います。 「私たちが最近どれほど二極化しているかを考えると、これは私が何に対しても見た中で最も均質なタイプの反応の1つでした。 勢いがあると思います。」