奥密克戎变种刺突蛋白上的突变表明，它可能善于逃脱曾感染过新冠病毒或甚至已完全接种疫苗的人的免疫系统。这些基因编码的变化使得理解疫苗对奥密克戎感染的有效性成为一个关键问题。
需要牢记的是，疫苗的有效方式可能有很多种。在最佳情况下，疫苗可能会阻止病毒在体内立足。它们可能预防症状，但仍允许无症状感染。或者它们可能阻止轻微症状发展成严重疾病和住院。
所有这些都是有意义的影响，但它们改变了疫苗对疫情进程的影响方式。例如，我们仍然不知道疫苗在预防SARS-CoV-2野生毒株感染方面的有效性如何——最初的疫苗试验仅 测量了针对症状性感染和严重后果的有效性。
在其他一些快速变异的病毒（如流感）中，研究人员会转向生物学基准，如抗体水平，来预测疫苗是否能保护某人免受疾病侵害。依赖这些基准可以让研究人员仅凭血液检查来估计疫苗的有效性。
“在流感中，有一个魔数，抗体必须超过这个数……你就可以推断人们不会感染[流感]，”帝国理工学院伦敦分校研究疫苗技术的免疫学家John Tregoning说。但对于新冠病毒，研究人员仍然不知道这个数字是多少，以及奥密克戎狡猾的外观会在现实世界中带来多少后果。
相反，他们正在通过计算机建模、使用血液中的免疫细胞进行的实验以及现实世界的流行病学数据相结合的方式来拼凑出全貌。
抗体
大多数关于奥密克戎和疫苗作用的初步研究都关注接种疫苗者血液中抗体的活性。这部分是因为抗体是身体抵抗病毒的第一道防线之一，而且相对容易测量。
在一个人接种了SARS-CoV-2疫苗后，一种叫做B细胞的特殊免疫细胞就开始分泌针对冠状病毒刺突蛋白的抗体。其中一些抗体能够结合并标记其他免疫细胞。另一些则被称为“中和抗体”，它们能够结合刺突蛋白，阻止其进入新细胞。
关于疫苗免疫和奥密克戎的初步研究将通过一种称为抗体中和试验的过程，来衡量这些中和抗体结合变异毒株的突变刺突蛋白的有效性。
“你取一些颗粒——无论是活病毒，还是表面带有相同刺突蛋白的颗粒——并将其与接种过疫苗或曾感染过病毒的人的血液混合，”德克萨斯大学医学分校研究免疫系统与冠状病毒相互作用的免疫学家Vineet Menachery说。
混合后，研究人员可以测量有多少颗粒被抗体覆盖。然后他们重复这个过程，但稀释血液，从而降低抗体的含量。
研究人员会持续稀释血液，直到超过一半的病毒颗粒在抗体作用下存活。达到该水平所需的稀释度被称为“中和滴度”，是奥密克戎早期研究的关键指标之一。这并不是衡量某人血液中抗体的数量——少量紧密结合刺突蛋白的抗体可能相当于大量结合不牢的抗体——而是衡量抗体对特定变异株的有效性。辉瑞公司的早期研究发现，在接种疫苗者血液中，对奥密克戎的中和作用比对原始SARS-CoV-2病毒低约25倍——稀释度约为1:15，而不是1:400。
这比最坏的情况要好得多，因为它意味着仍然存在一定的反应，尽管不如以前强烈。
挑战在于，科学家们不确定究竟需要多高水平的中和活性才能阻止你生病或住院。
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Menachery说，如果一个人有足够强的抗体反应，他们就会受到保护。“问题是我们不知道这个水平需要多高。那么1:100的稀释度足够吗？1:50的稀释度足够吗？我们不知道。”
实验室中的抗体研究还有其他局限性。许多关于奥密克戎的早期研究涉及使用“假病毒”来模拟刺突蛋白，假病毒的制造速度更快，并且不需要严格的生物安全预防措施。但它们与真实的感染过程的相似性也较低。
身体还在不同的组织中产生不同类型的抗体。粘膜组织（如鼻腔）的抗体反应可能决定一个人是否会感染。但科学家们无法从血液样本中预测这一点。
抗体反应也会随着时间而变化。接种疫苗后几天，身体会充满抗体。Menachery说：“这些抗体是广谱的，但不那么特异。它们足够好，而且数量很多。在接下来的六到八周内，你的身体会筛选出其中最好的抗体。”
接种疫苗几年后，科学家们预计一个人血液中的抗体数量会很少，中和滴度也会很低。但如果病毒进入他们的系统，B细胞——抗体制造工厂——会立即启动，免疫反应将占据先机。还有证据表明，B细胞在接种疫苗后的几个月内会更好地适应新的变异株。要了解奥密克戎的疫苗免疫力如何随时间变化将是一个缓慢的过程，因为它需要多次测量同一人的抗体反应。
Tregoning说：“有中和数据是好事，因为它告诉我们，要更加谨慎，要加强免疫。”“它并不能自动告诉我们接下来会发生什么。”
T细胞
研究侧重于抗体，因为它们相对容易测量。但它们只是身体对病原体反应的一个组成部分。一旦病毒进入细胞并开始复制，一种叫做T细胞的白细胞就会发挥作用，阻止感染的进展。
T细胞能够识别病毒基因组的许多片段，因此它们不太可能被刺突蛋白的突变所干扰。这是因为与抗体不同，它们寻找的是被感染细胞吐出的病毒蛋白片段。拉霍亚免疫学研究所研究T细胞反应的Alba Grifoni将病毒比作乐高积木搭建的房子。T细胞通过积木的颜色来识别房子——也许是红色、黄色和绿色。如果绿色的积木发生突变，T细胞仍然可以识别出其他部分。
检测T细胞识别具有挑战性。到目前为止，初步结果仅基于模型，这些模型将现有T细胞识别的序列与奥密克戎上的相应序列进行比较。Grifoni团队的建模表明，不到10%的奥密克戎上的T细胞靶点已经发生突变，超出了识别范围。
但研究正在进行中，以确切了解这些血细胞如何与真实病毒部分结合。“你可以通过实验来模拟感染，”Grifoni说。“我可以从接种过疫苗但从未见过奥密克戎的人那里获取血液。然后我可以测试这个人的免疫反应是否也能识别奥密克戎变种。”
有很多方法可以做到这一点。一种方法是将T细胞浸泡在病毒蛋白（称为肽）中，然后测量T细胞是否开始发出信号表明它们发现了入侵者。“我们会得到这些针对刺突蛋白的肽，”华盛顿大学疫苗研究员Deborah Fuller说。“我们会将T细胞与一些我们不期望体内T细胞识别的不相关物质的肽一起孵育。我们可能会将流感肽（与T细胞一起），因为我们都见过流感。”通过叠加T细胞对这些奥密克戎蛋白的反应强度，研究人员将能了解它们在体内的效果。
强大的T细胞对奥密克戎的反应将表明，即使接种疫苗的人可能会被感染，他们仍然能够免受严重疾病的侵害。
但即便如此，也存在未知。“我们不知道深层肺部的情况，”Tregoning说。“因为那里有专门生活在这些组织中的T细胞，它们是非常好的哨兵细胞。”这些T细胞可能在阻止普通感冒发展成肺炎方面发挥作用。“我们不知道那些细胞的情况，它们很重要，但要获取那些细胞，你必须采样到深层肺部，这很困难。”
人类
最终，所有实验室测试都只是疫苗免疫在现实世界中如何持续的代理。它们可以表明有些人会有较弱的抗体反应，或者加强剂可以增强免疫系统的某些方面。
要真正了解疫苗的有效性如何，我们需要看看谁会感染这种变种，以及这种疾病有多严重。这需要时间。
Menachery说：“南非开始报告这些病例已经大约两到三周了。”“我将要关注的是：住院人数是否会相应增加，以及一周后死亡人数是否会增加？”
如果感染后死亡人数没有迅速上升，那将表明疫苗仍然有效。这就是英国在德尔塔变种传播期间的情况：尽管该变种导致了创纪录的感染人数，但死亡人数很快趋于平稳。
Tregoning说：“唯一真正能说明问题的是实际的有效性数据，关于一个月后谁会生病。”“这就是‘检验真理的时刻’。”
