研究人员调查为什么疫苗反应因人而异

COVID-19疫苗自夸功效对严重疾病和住院率高达95%。但即使是年轻,健康的成年人,这并不意味着个体获得了突破性的注射获得平等保护。为什么人们会有不同的反应相同的免疫暴露是科学家一直逃避的问题。

耶鲁医学院的领导的研究小组的史蒂文•Kleinstein博士安东尼·n·布雷迪病理学教授,正在努力理解为什么有些人的免疫系统产生一个健壮的保护性反应接种后,虽然别人的失败和如何在不同的疫苗。通过分析系统性免疫分析数据,团队的目标是建立预测模型,以更好地理解为什么有些人反应更好,和之间的潜在的生物机制改进的反应是否共享不同的疫苗。他们的工作是一个人类免疫学的一部分项目财团(债),一组国家中心研究反应的范围不同的感染和疫苗。

“这是第一次,很多因素:不同的人类的多样性疫苗反应,目标病原体,疫苗类型和adjuvant-have研究作为一个单元来寻找差异和共性在这样大量的疫苗,”Kleinstein说。

了解更多关于个人对疫苗的反应,研究人员可以研究各种signatures-sets的基因,蛋白质,代谢产物或其他biomarkers-associated抗体反应。先前的研究对个人的疫苗,如流感疫苗,显示特定的血液签名人接种疫苗之前预测的抗体反应。然而,科学家们不知道是否有任何普遍的签名在疫苗之间共享。

此外,研究人员可以研究免疫学变化发生在个人在疫苗接种后的日子。他们已经能够预测个体疫苗的抗体反应在较小规模的研究,但是会有很大的优势,知道他们可以利用一个普通疫苗机制。

寻找普遍的签名

Kleinstein的团队想要进行一次荟萃分析是否有普遍的基因表达特征和疫苗接种后,预测反应。但首先,他们需要收集大量的数据在免疫反应在许多不同的疫苗。重债穷国成员进行了一些研究,而其他数据是可用的公共领域。团队编制的所有研究和标准化的数据,因此他们可以作为一个单元进行分析。通过与ImmPort免疫门户由美国国立卫生研究院(NIH),美国国立卫生研究院的国家过敏症和传染病研究所及其分工过敏、免疫学、和移植使数据提供给公众,他们创造了一个标准化的数据资源访问更广泛的科学界。

“这是可用的资源,让每个人学习更多关于疫苗,“乔安Arce说,博士,讲师在哈佛医学院儿科和数据管理和分析的领导核心在精密疫苗程序在波士顿儿童医院,和研究的重债穷国co-first作者发表在ob体育开户网址科学数据。

“这是一个非常强大的资源为社区、“Kleinstein补充道。

在构建他们的数据资源,他们试图确定是否有免疫状态之前接种疫苗可以预测更强的反应。他们发现,个人可以分为三组,明显与免疫反应相关炎症组13用高,低炎症组和一个mid-inflammatory组。相反,那些pre-vaccination表达基因负责炎症的最高水平最强的抗体反应。

“我们都很吃惊,因为炎症通常被描绘成是不好的东西,“苗条Fourati说,博士,生物研究员埃默里大学的重债穷国研究的第一作者自然免疫学。“通常人们接受治疗,试图减少炎症。”This discovery prompted the team to apply single-cell analyses to uncover the two subsets of immune cells—classical monocytes and dendritic cells—that are likely behind this inflammatory signature.

接下来,研究小组寻找签名,接种后可能出现预测抗体反应。他们没有发现一个明显的普遍的签名。“你不能采取任何疫苗,疫苗接种后,看着同一时间点取血液样本,测量它,希望你能预测在大量疫苗的抗体反应,“Kleinstein说。“动力学的生化反应的疫苗反应整个13我们研究疫苗截然不同。”

时间调整的进步过程

然而,在调整了时间差异疫苗,研究人员并确定一种常见的生物,是抗体反应的预测。“我们创造了我们称之为time-adjusted签名”,Kleinstein说。“如果你看看生物学和疫苗反应,例如流感疫苗在第七天,但是黄热病疫苗14或21天,然后你看到相同的与抗体反应。”

“动力学的差异没有秋天整齐地在任何类型的线我们的预期,”托马斯·哈根补充道,博士,助理教授在辛辛那提大学的儿科和第二个重债穷国研究的第一作者ob体育开户网址自然免疫学。“例如,抗细菌或病毒的疫苗是否似乎并不一定决定这些动力学差异。这是一个比我们想象的更复杂的问题。”

黄热病疫苗的机制尤其感兴趣的组。它诱导一个抗病毒反应明显晚于预计基于其他疫苗。

之前研究和疫苗接种后签名的个人在较小的群体,和团队希望能够比较以前的工作的结果。最后,团队策划现有出版物文献中,这些签名以机器可读的格式。“我们实际上创建了一个数据库发布的签名,很容易让我们写代码进行比较分析,观察他们的行为举止,“Kleinstein说。

精心策划“数据库将使研究人员能够访问大量的免疫信息签名,都来自一个地方,”阿里斯Floratos说,博士,系统生物学助理教授和哥伦比亚大学医学中心生物医学信息学研究的另一个重债穷国和文章的第二作者。“通过聚合和标准化的免疫签名从大量的出版物,并通过提供一个用户友好的界面来询问这些信息,我们希望为社区提供了一个宝贵的资源来支持研究人类的免疫反应。”

提高疫苗科学

团队希望将允许科学家合作,提高疫苗反应在所有个体。更好地理解如何使用疫苗前不同免疫状态影响抗体反应打开调制这些州的可能性更加脆弱的个人。例如,科学家可能给患者将有一个较弱的免疫佐剂的疫苗引发炎症基因与更多的保护有关。

他们也相信,他们的工作将有助于使改善,更有效的新疫苗临床试验的发展。通过改进知识共同签名的接种后的抗体反应,在即将到来的疫苗临床试验将会工作得更有效率,更便宜。