一名护士使用鼻拭子检测孩子的COVID /图片

儿童对新型冠状病毒会产生不同的抗体

儿童和成人在感染新型冠状病毒SARS-CoV-2时产生不同类型和数量的抗体研究哥伦比亚大学瓦格洛斯内外科医学院的研究人员发现。

抗体的差异表明感染过程和免疫反应在儿童中是不同的,大多数儿童很容易将病毒从他们的身体中清除。

哥伦比亚大学免疫学家Donna Farber博士说:“我们的研究提供了对儿童SARS-CoV-2抗体的深入检查,揭示了与成人的鲜明对比。”Donna Farber博士是外科外科George H. Humphreys II教授,他和Matteo Porotto博士领导了这项研究。哥伦比亚大学儿科病毒分子发病机制副教授。第一作者Stuart Weisberg,医学博士,病理学和细胞生物学助理教授,Thomas Connors,医学博士,儿科助理教授,将患者纳入研究并进行数据分析。

“在儿童中,感染过程要短得多,可能不像成人那样传播,”Porotto补充说。“儿童可能比成年人更有效地清除这种病毒,他们可能不需要强大的抗体免疫反应来摆脱它。”

受SARS-CoV-2影响较小的儿童

COVID-19大流行的一个突出表现是,大多数儿童能够很好地应对病毒,而老年人却在苦苦挣扎。

“这对每个人来说都是一种新的感染,”法伯说,“但儿童是唯一适合第一次看到病原体的人。”这就是它们的免疫系统的功能。儿童有很多幼稚的T细胞,能够识别各种各样的新病原体,而老年人更多地依赖于我们的免疫记忆。我们不能像孩子那样对一种新的病原体做出反应。”

儿童产生较少的SARS-CoV-2中和抗体

在参与研究的47名儿童中,16名在哥伦比亚大学欧文医学中心接受misc治疗,31名年龄相仿的儿童在该医疗中心接受其他疾病治疗后,病毒检测呈阳性。没有misc的儿童中有一半没有COVID-19症状。参与这项研究的32名成年人中,既有入院治疗的严重疾病患者,也有在家康复的轻度疾病患者。

研究发现,两组儿童都产生了相同的抗体谱,该研究发现,与成年人不同。

与成人相比,儿童产生的对抗病毒刺突蛋白的抗体更少,而病毒正是利用刺突蛋白感染人体细胞。儿童抗体的中和活性最低,而所有成年人,包括20多岁的年轻人,都产生中和抗体。病情最严重的成年人具有最多的中和活动。

尽管这似乎违反直觉,最严重的病人产生的抗体具有最大的中和活性,法伯说,这可能反映了病毒存在于最严重的病人的时间。

“您的免疫应答幅度与感染的大小之间存在联系:感染越严重,免疫应答越强烈,因为您需要具有更多的免疫细胞和免疫反应以清除更高剂量的a病原。”

其他抗体的差异表明儿童的感染是有限的

与成人相比,儿童对一种病毒蛋白产生的抗体也非常少,这种病毒蛋白只有在病毒感染人体细胞后,免疫系统才能看到。

法伯说:“这表明,在儿童中,感染并不会扩散很多,也不会杀死很多细胞。”

波罗托说:“由于儿童能够迅速清除这种天然病毒,他们不会受到广泛感染,也不需要强大的抗体反应。”

虽然研究人员没有测量儿童的病毒载量,但儿童感染病程的缩短可能意味着他们的传染性较成人短,因此病毒传播的可能性较小。

法伯说:“其他国家目前的研究表明,学龄儿童不是新型冠状病毒的载体,所以我们的数据与这些发现一致。”

儿童应该对疫苗有良好的反应

研究人员表示,儿童中发现的抗体反应并不表明儿童对疫苗的反应较弱。

SARS-COV-2正在开发的疫苗含有病毒的碎片,不模仿正常的感染途径。

法伯说:“即使儿童不会产生中和抗体来应对自然感染的SARS-CoV-2,疫苗的设计初衷是在没有感染的情况下产生保护性免疫反应。”“儿童对疫苗的反应非常好,我认为他们会对SARS-CoV-2疫苗产生良好的中和抗体反应,他们可能会比成年人得到更好的保护。

“也就是说,目前很少有疫苗研究纳入儿童,我们需要这些数据来真正了解疫苗在儿童中的作用。”

成人的免疫系统缺乏什么?

尽管研究结果表明,儿童和成人的感染过程是不同的,但仍不清楚儿童如何更容易地清除病毒,以及成人的免疫系统缺乏什么。

法伯、波罗托和他们在哥伦比亚大学的同事们现在正在寻找T细胞反应(抗体是由免疫系统的B细胞产生的)的差异,特别是驻留在肺部的T细胞。[Farber实验室之前的研究表明,在对抗肺部感染方面,这些“呆在家里”的T细胞比通过血液在体内流动的T细胞更重要]。

感染SARS-CoV-2的儿童也可能会从先天免疫系统产生更强的反应,该系统部署干扰素和巨噬细胞,不分青红皂白地攻击被病原体感染的细胞。早期研究表明,感染SARS-CoV-2的成人先天性免疫反应可能会延迟。

法伯说:“如果先天反应真的很强,就可以减少肺部的病毒载量,而适应性反应中的抗体和T细胞需要清除的就少了。”

病毒也可能不太能够感染儿童的细胞,可能是因为儿童细胞表达较少的蛋白质,病毒需要感染人体细胞。

哥伦比亚大学的研究人员现在正在用儿童和成人的细胞来测试这些可能性。

“仍然有很多问题我们知之甚少,”Porotto说。“病毒和宿主之间的相互作用是我们看到对这种病毒的反应如此多样化的原因,但我们对这种病毒的了解还不够,无法真正确定什么会导致严重疾病,什么会导致轻微疾病。”

参考

更多的信息

这项研究发表在11月5日的《自然免疫学》杂志上,题为《在COVID-19临床谱系中,儿童和成人对SARS-CoV-2有明显的抗体反应”。

其他作者:Stuart P. Weisberg(哥伦比亚大学欧文医学中心);Thomas J. Connors (CUIMC);Yun朱(CUIMC);Matthew R. Baldwin (CUIMC);Wen-hsuan林(CUIMC);Sandeep Wontakal (CUIMC);Peter A. Szabo (CUIMC);Steven B. Wells (CUIMC);Pranay多格拉人(CUIMC);约书亚灰色(CUIMC); Emma Idzikowski (CUIMC); Debora Stelitano (CUIMC and University of Study of Campania 'Luigi Vanvitelli', Naples, Italy); Francesca T. Bovier (CUIMC and Vanvitelli); Julia Davis-Porada (CUIMC); Rei Matsumoto (CUIMC); Maya Meimei Li Poon (CUIMC), Michael Chait (CUIMC); Cyrille Mathieu, Branka Horvat, and Didier Decimo (University Claude Bernard, Lyon France); Krystalyn E. Hudson (CUIMC); Flavia Dei Zotti (CUIMC); Zachary C. Bitan (CUIMC); Francesca La Carpia (CUIMC); Stephen A. Ferrara (CUIMC); and Emily Mace (CUIMC).

这项工作得到了美国国立卫生研究院的支持(授予AI128949、AI100119、AI106697、AI121349、NS091263、NS105699、AI146980、AI114736、K08 DK122130和K23 AI141686)。

两位作者对这项工作没有分歧。

Donna Farber也是哥伦比亚大学Vagelos医师和外科医生的微生物学与免疫学教授。