单剂新冠疫苗的预防效果如何？
近日，有关新冠疫苗的一些病例已经开始浮现。在英国，当85岁的科林·霍斯曼在去年12月被送进唐卡斯特皇家医院时，一开始怀疑是肾脏感染；但不久之后，他感染了新冠肺炎。当时，英国大约四分之一的新冠患者都是在医院里感染的。霍曼出现了严重的症状，最终戴上了呼吸机，并在几天后去世。
霍斯曼的遭遇十分不幸，但似乎也相当典型。毕竟，在撰写本文时，仅英国就至少有84767人死于新冠肺炎。然而，正如他的儿子最近在当地报纸上解释的那样，不到三周前，霍斯曼是世界上首批接种辉瑞-BioNTech新冠疫苗的人之一，而他原本应该在死前两天接受第二针注射。
事实上，大多数疫苗都需要加强剂量才能起作用。以麻疹、腮腺炎和风疹三联疫苗（MMR）为例，世界各地的婴儿都会接种这种疫苗，以预防这三种对儿童可能致命的普遍疾病。在仅接种第一剂的人当中，约有40%没有获得对这三种病毒的免疫；而接种了第二剂的人当中，无法完全免疫的比例只有4%。就麻疹而言，只接种第一剂的人感染的可能性是接种了第二剂的人的4倍。更令人不安的是，许多没有完成MMR疫苗接种计划的地方还在不时爆发麻疹疫情。
伦敦帝国理工学院免疫学教授丹尼•阿尔特曼说：“人们如此热衷于补强疫苗并认为它们如此重要的原因是，它们在某种程度上能让你的免疫反应进入另一种微调模式。”
补强疫苗的工作原理
当免疫系统第一次遇到疫苗时，它会激活两种重要的白细胞。首先是血浆B细胞，主要功能是制造抗体。不幸的是，这种细胞的寿命很短，因此尽管你的身体可能在短短几周内就能分泌出大量抗体，但如果没有第二次注射，抗体数量往往会迅速下降。
第二种白细胞是T细胞，每一个T细胞都可以识别特定的病原体并将其杀死。其中一些记忆T细胞可以在人体内存在几十年，当同一种抗原再次进入人体时，它们就能更快地产生比首次接触该抗原时更强烈的免疫反应，这意味着因疫苗或感染而获得的免疫有时可以持续一生。但很重要的一点是，在第二次接触到病原体之前，我们体内通常不会有很多这样的T细胞。
补强疫苗是将身体重新暴露于抗原——即病原体上触发免疫系统的分子——的方式之一，从而启动第二次免疫反应。阿尔特曼说：“因此，一旦接种了补强疫苗，你就将拥有更高的记忆T细胞水平。在某种程度上，你所拥有的记忆B细胞数量也会增多，它们将会制造更高质量的抗体。”
在第二次接触相同的疫苗或病原体时，之前保留的B细胞会迅速分裂，导致抗体数量的第二次激增。第二剂疫苗也启动了“B细胞成熟”的过程，这涉及到对非成熟B细胞的筛选。在制造白细胞的骨髓中，B细胞需要经过两轮筛选才能发育为正常的B细胞，第一轮针对B细胞受体及其前体，如果这些受体不能很好地结合其配体，B细胞就会停止发育；第二轮这是检查B细胞与自身抗原的结合力，确保B细胞不会对自身抗原发生免疫反应。之后，筛选出来的非成熟B细胞迁移到脾脏，完成发育。换言之，在接种第二剂疫苗之后，B细胞不仅数量更多，它们产生的抗体也更有针对性。
与此同时，记忆T细胞也会迅速增殖。科学家认为，记忆T细胞在当前疫情期间发挥了关键作用，保护了一些人免受严重的新冠肺炎感染。尽管新冠病毒可能从2019年12月左右就开始在全球传播，但有证据表明，有些人的记忆T细胞可能之前就“见过”其他冠状病毒，比如导致普通感冒的病毒，从而能够识别新冠病毒。
那么，各种新冠疫苗的单剂效力如何？
在目前的疫情当中，这个问题的答案比以往任何时候都更加迫切，也更加复杂。比如，英国政府已经决定将当前批准第二剂疫苗的时间从3到4周延长到12周；俄罗斯则宣布，将对Sputnik V新冠疫苗的单剂版本——名为“Sputnik-Light”——进行试验。以下是目前几种疫苗的已知情况。
辉瑞-BioNTech疫苗
根据辉瑞公司在2020年12月公布的数据，辉瑞- BioNTech疫苗在第一次接种后的有效性约为52%。在21天的三期临床试验中，36523名未受感染的参与者被分成两组，一组接受两次完整剂量的疫苗注射，另一组注射安慰剂。结果表明，安慰剂组有82人、疫苗组有39 人出现了发病症状。
然而，这种早期保护有一些重要的注意事项。首先，保护作用至少要到第12天才开始发挥作用，在那之前，两组之间没有区别。其次，单剂疫苗的保护作用仍然明显低于两剂，后者在一周后还具有95%的预防效果。但在互联网上还流传着另一个数据，称第一次注射的有效率约为90%。这就有点复杂了。
另一个估计数值来自英国疫苗联合委员会（JCVI），该机构决定以不同的方式来计算疫苗的效力。他们没有使用与感染人数有关的所有数据（包括第一次注射还未起作用时的数据），而是只研究了第15天到第21天的数据。通过这种方法，该疫苗的有效性飙升至89%，因为在疫苗开始发挥作用之前，其有效性还没有被相对较高的感染次数所稀释。如果只看第二次注射后的前7天（第21天至第28天）——那时第二次注射可能还没有起作用——这个比例则是92%。
然而，这些计算都存在争议。“目前，人们非常关注辉瑞公司在《新英格兰医学杂志》上发表的那篇论文的图表，其中显示早在第14天时，就明显出现了某种实际上的好处，”阿尔特曼说，“在这一阶段，安慰剂组和疫苗组的曲线完全不同，安慰剂组的病例开始增加。但很明显，这并不是直接测量免疫反应，而是用相当粗略的方法来估算有多少人感染了病毒。”阿尔特曼继续解释道，他不会建议任何人在接种第一剂疫苗14天后就认为自己是安全的，“这张图表只是表达了‘有些事情正在发生’。”
牛津-阿斯利康疫苗
对于牛津-阿斯利康疫苗，情况有些不同。研究人员在今年1月份发表的一篇论文中解释称，这种疫苗在注射一次标准剂量后至少能提供64.1%的保护；对于接种两次完整剂量的人，这个比例是70.4%。奇怪的是，如果在接种一次完整剂量后再接种一半剂量，保护效力能达到90%。
与此同时，英国疫苗联合委员会根据一些未发表的数据，估计从第一次注射后的3周到9—12周，该疫苗可以预防大约70%的重症。
由于三期临床试验在第一剂和第二剂疫苗之间设置了两个间隔（一次为6周，另一次长达12周），因此可以很有把握地说，至少在注射补强针之前的几个月里，第一剂疫苗仍然可以继续提供一些保护。
Moderna疫苗
根据Moderna公司提交给美国食品与药品监督管理局（FDA）的一份文件，注射单剂Moderna疫苗后可提供80.2%的保护，而第二剂后可提供95.6%的保护（这是18岁至65岁的人群中的数据，在65岁以上人群中则为86.4%）。与辉瑞疫苗一样，所有的参与者在三期临床试验的28天中都接受了两次完整剂量的疫苗或安慰剂，所以还不清楚单剂疫苗的免疫力是否会在之后保持或下降。
科兴疫苗
CoronaVac疫苗是由中国科兴生物研发的新冠疫苗，已经在几个国家进行了独立试验。
阿联酋是第一个对科兴疫苗进行评估的国家，声称其有效性为86%。据土耳其的研究人员称，该疫苗具有91.25%的保护力，而印度尼西亚科学家则称有效率为65.3%；巴西圣保罗的布坦坦研究所最近宣布，该疫苗可预防50.4%的人出现症状。以上数据适用于间隔14天的两剂注射，目前还没有机构公布单剂疫苗的疗效数据。
Sputnik V疫苗
俄罗斯的Sputnik V疫苗是以世界上第一颗人造卫星、苏联时代的“Sputnik 1”命名的，该卫星于1957年10月发射进入近地轨道，三个月后失去动力坠入大气层。Sputnik V疫苗是由俄罗斯莫斯科的加马利亚流行病学和微生物研究所开发的。
与其他疫苗一样，Sputnik V疫苗也分为两次接种，可达到91.4%的有效率。目前还没有公开信息表明单剂接种的有效性。这些结果也没有发表在同行评议的学术期刊上，同样引发了争议。据《华盛顿邮报》的一篇报道，尽管俄罗斯的新冠病例数量激增，但该疫苗的安全性和有效性一直受到许多俄罗斯人的怀疑。
近日，俄罗斯政府宣布正在开发该疫苗的单剂版本“Sputnik-Light”，以暂时解决疫苗短缺问题。目前Sputnik-Light的试验还在进行中，其保护作用尚未可知。
接种单剂疫苗后能恢复原先的生活方式吗？
阿尔特曼表示：“我会表现得就像没有接种过疫苗一样。我不会放松警惕，一切和之前没什么不同。”
英国萨里大学免疫学教授黛博拉·邓恩-沃尔特斯对这一问题的态度也很明确。“这有几个原因，”她说，“其一，你还没有得到充分的保护。另一个原因是，目前没有证据表明接种过疫苗就能阻止病毒感染和传播。”
邓恩-沃尔特斯解释称，评估这些疫苗的有效性主要是看它们能否阻止人们出现症状，而不是看它们能否阻止感染，“我们知道无症状感染是有可能的”。目前还没有任何证据表明，接种单剂——甚至两剂——现有疫苗可以阻止病毒的传播。
能跳过第二剂疫苗吗？
邓恩-沃尔特斯说：“临床前试验的结果很可能显示单剂注射后并没有产生足够的免疫力，所以他们选择了注射两次完整剂量。”类似的，在三期试验中，两剂注射后血液中的抗体和T细胞比单剂注射后的更多。
辉瑞首席执行官阿尔伯特·伯拉在去年12月解释称，第二剂疫苗几乎将使人体获得的保护翻倍，跳过的话将是一个“巨大错误”。
辉瑞公司和BioNTech公司已经呼吁人们谨慎行事，理由是他们的数据在第21天就结束了，而且“没有数据表明第一次注射后的保护作用在第21天之后仍然有效”。单剂注射提供的保护能力似乎会在一段时间后突然减弱——事实上，基于免疫系统正常的工作方式，这并不出奇。
由于目前批准的所有新冠疫苗都使用了全新的技术，研究者可能还需要更长的时间才能可靠地估计单剂疫苗的保护作用。牛津-阿斯利康疫苗和Sputnik V疫苗都使用了改良的腺病毒，这种病毒可以侵入许多不同的细胞类型，导致一系列疾病，如呼吸道感染等。牛津的版本使用了一种来自黑猩猩的腺病毒，俄罗斯的版本则混合了两种人类的腺病毒类型。
这种病毒在被改造成疫苗之后就变得安全了，不能在细胞内复制。通过编码指令，该病毒疫苗可以在表面形成棘突蛋白的特征，从而教会人体识别冠状病毒。尽管许多年来，研究者一直在用腺病毒开发癌症疫苗和进行基因治疗，但在此之前，它们只有一次被用来预防病毒感染：一种使用这种方法开发的埃博拉疫苗已于2019年12月在美国批准使用。
另一方面，Moderna和辉瑞-BioNTech的疫苗版本可以说更具有开创性。这两种疫苗都含有无数微小的mRNA片段，和腺病毒疫苗一样，它们也能编码和新冠病毒表面一样的棘突蛋白。
由于没有其他mRNA疫苗进行比较，这两种疫苗的效力评估还存在很多未知问题。正如美国波士顿大学微生物学教授罗纳德·科利最近在接受媒体采访时所解释的那样，我们还不知道它们在不同种族的人身上是否也能发挥同样的作用，以及免疫效力持续的时间有何不同。
科兴疫苗则采用灭活的冠状病毒颗粒。这种在疫苗中使用死亡病原体的概念早在19世纪晚期就出现了。然而，由于在新冠疫情之前还从未批准过由冠状病毒制成的疫苗，因此其免疫效力的持续时间还需要进一步研究。
免疫需要时间
最后，邓恩-沃尔特斯指出，免疫力的形成是需要时间的。因此，无论单剂新冠疫苗能否最终提供保护，在最初几周，人体的免疫力并不会超过开始时的水平。
邓恩-沃尔特斯说：“免疫系统中有一部分我们称之为先天免疫，会立即做出反应。”先天免疫包括抵御感染的物理屏障，如皮肤；以及特定类型的白细胞和化学信号。这些通常都不能单独预防疾病，也不受疫苗的影响，“因此你也需要适应性免疫（又称为后天免疫）。但适应性免疫的问题在于，它是适应性的，只能应对特定病原体的挑战”。
疫苗在发挥作用时，必须促使人体产生更多的免疫细胞，其中一部分细胞反过来产生了抗体。“这需要时间，”邓恩-沃尔特斯说。因此，尽管新疫苗的推广令人振奋，但对于世界上大多数人来说，似乎还得再等一段时间才能恢复正常生活。（任天）