COVID-19関連追加(2021214日)変異株とワクチンについて

ファイザー・ビオンテックワクチン,アストラゼネカ・オックスフォードワクチンについて2編.

SARS-CoV-2スパイク69/70欠失,E484KおよびN501Yバリアントに対するBNT162b2ワクチンによる中和】

Xie, X., Liu, Y., Liu, J. et al. Neutralization of SARS-CoV-2 spike 69/70 deletion, E484K and N501Y variants by BNT162b2 vaccine-elicited sera. Nat Med (2021). Published Feb 8, 2021.

https://doi.org/10.1038/s41591-021-01270-4.

Abstract

我々は,新たに出現した英国(UK)および南アフリカ(SA)変異株の重要なスパイク変異を含む3種類のSARS-CoV-2を遺伝子組み換えした: UKおよびSAN501Y; UK69/70-欠失 + N501Y + D614G; およびSAE484K + N501Y + D614GBTN162b2ワクチンで誘発されたヒト血清20検体の3種類の変異ウイルスに対する中和幾何平均抗体価(GMT: geometric mean titer)は,親ウイルスに対するGMT0.811.46倍であり,2回のBNT162b2投与で誘発された血清による中和に対するこれらの変異の影響は小さいことが示された.

Main

我々は以前に,SARS-CoV-2完全長のプレフュージョン安定化スパイク糖タンパク質をコードするヌクレオシド修飾RNAワクチンであるBNT162b2が,SARS-CoV-2回復期のヒト血清サンプルのGMTと同程度またはそれ以上の用量依存性のSARS-CoV-2中和GMTneutralizing GMTs) を示したことを報告した1).その後,16歳以上の約44,000人の参加者を対象とした無作為化プラセボ対照試験において,BNT162b22回接種レジメンがCOVID-19に対して95%の防御をもたらしたことが報告された2)

先に報告された研究が実施されて以来,SARS-CoV-2変異株が急速に広がり,UKSAおよび他の地域で発生している3)4).これらの変異株は,ウイルス中和抗体の重要な標的であるスパイク糖タンパク質(spike glycoproteins)に複数の変異を有している.新たに出現したスパイク変異は,これらの新しい株に対するワクチンの有効性についての懸念を提起している.本研究の目的は,UK株およびSA株のいくつかの重要なスパイク変異がBNT162b2ワクチン誘発性中和に及ぼす影響を調べることである.

SARS-CoV-2complementary DNAcDNA)クローン(5)を用いて,臨床株USA-WA1/2020の遺伝子背景において3種のスパイク変異ウイルスを遺伝子組み換えした(Supplementary Figure 1).@N501Y変異ウイルスは,UK変異株とSA変異株の両方に共通するN501Y変異を含んでいる.この変異は,細胞侵入のためのウイルス受容体結合ドメイン(RBD)に位置し、アンジオテンシン変換酵素2受容体への結合が増加し,ウイルスがマウスに感染する宿主範囲を拡大することを可能にする5)6).AΔ69/70 + N501Y + D614G変異ウイルスは,英国変異株に存在する2つの追加の変化が含まれている: アミノ酸69および70欠失(Δ69/70)とD614G置換.アミノ酸69および70はスパイクS1フラグメントのN末端ドメインに位置している; これらの残基の欠失は,S1の構造をアロステリックに変化させる可能性がある6)D614G変異は世界中で優位な循環株である7)8).BE484K + N501Y + D614G変異ウイルスには,さらにE484K置換が含まれており,これはウイルスのRBDにも位置している.E484K置換のみで,いくつかのモノクローナル抗体に対して抵抗性が示されている9)10).野生型(WT)のUSA-WA1/2020株と比較して,この3種類の変異ウイルスは,Vero E6細胞上で類似のプラーク形態(plaque morphologies)を示した(Supplementary Figure 2).

我々は、以前に報告された臨床試験1)2)において,BNT162b2 30μg3週間間隔で2回接種した参加者20人から,その2週間後または4週間後に採取したヒト血清パネルを試験した(Supplementary Figure 3.すべての中和アッセイは,異なる時間に行われた2つの実験(Figure 1 legendに記載)をもって,同じ20の血清サンプルを用いて行われた.各血清は,50%プラーク低減中和アッセイ(PRNT50; Supplementary Tables 1, 2)により,WT USA-WA1/2020株および3種類の変異ウイルスの中和について試験した.全ての血清でWTウイルスと変異ウイルスの中和抗体価は同等であり,その差は4倍以下であったFigure 1特に,Δ69/70N501YD614G変異ウイルスに対する中和抗体価がWTウイルスに対する抗体価の2であったのに対し(Figure 1b),E484KN501YD614G変異ウイルスに対する中和抗体価はWTウイルスに対する抗体価の2分の1であった(Figure 1cN501Y,Δ69/70N501YD614G及びE484KN501YD614G変異ウイルスに対する中和GMTUSA-WA1/2020ウイルスに対する中和GMTとの比は,それぞれ1.461.41及び0.81であった(Supplementary Figure 4

Figure 1: PRNT50s of 20 BNT162b2-vaccinated human sera against WT and mutant SARS-CoV-2.

a)WTUSA-WA1/2020)とN501Y b)WTとΔ69/70N501YD614Gc)WTE484KN501YD614G.血清7サンプル(三角)および13サンプル(丸)を,それぞれワクチン2回接種の2週間後および4週間後に採取した.WTウイルスおよび変異ウイルスに対する異なるPRNT50sを有する血清は線で結ばれている.a)の結果は,1つの実験からの結果であり,b)およびc)の結果は,別の実験セットからの結果である.各データポイントは,重複したアッセイ結果の平均である.

 

 

figure1

 

 

 

 

 

回復期または免疫後の血清によるSARS-CoV-2変異株または対応するpseudovirusesの中和の最近の報告11)12)と一致して,SA変異株からの3つの変異(E484K + N501Y + D614G)を持つウイルスに対する血清パネルの中和GMTは,N501YウイルスまたはUK変異株からの3つの変異(Δ69/70 + N501Y + D614G)を持つウイルスに対する中和GMTよりもわずかに低くなっていたしかし,この研究における変異ウイルスのいずれかに対する中和GMTの違いは,インフルエンザワクチンにおける系統変更の潜在的な必要性を示唆するために使用されているヘマグルチ二ン阻害力価(hemagglutination-inhibition titers)における4倍以上の違いと比較すると,小さかった(0.811.41倍)13)

Limitation: @人工ウイルス(the engineered viruses)が,UKまたはSA変異株3)4)において見つかったスパイク突然変異のフルセットを含んでいない.それにもかかわらず,N501Y,Δ69/70 + N501Y + D614GおよびE484K + N501Y + D614G変異ウイルスに対するBNT162b2ワクチンによる中和は維持され,循環するSARS-CoV-2株で見つかった他の単一変異を持つスパイクを持つ15pseudovirusesパネルの維持された中和と一致している14).異なる地域からN501Y変異が出現したことや,以前に出現した世界的に優位であるD614G変異と同様に,これらの変異がウイルス適合性(fitness)を向上させる可能性を示唆する.動物モデルにおけるウイルス複製,病原性および/または感染伝播に関する,N501Yと他の変異(Δ69/70E484Kなど)の生物学的機能についての定義はまだない.

ACOVID-19に対する防御の血清学的な相関が定義されていない.したがって,中和抗体価に基づいたワクチンの有効性を予測するには,中和抗体価レベルおよびワクチンによる防御における液性/細胞性免疫の役割についての仮説が必要である.変異ウイルスに対するワクチンの有効性についてしっかりとした結論を出すためには,臨床データが必要である.

SARS-CoV-2は継続的に進化しているため,ワクチンの有効性に対する変化の重要性を継続的にモニタリングする必要がある.将来の突然変異がワクチン株の変更を必要とする可能性に備えた準備をしなければならない.インフルエンザワクチンの株変更のための血清学的基準は十分に受け入れられている16)COVID-19では,このようなワクチンアップデートは,mRNAに基づいたワクチン技術の柔軟性によって促進されるであろう.

 

 

References

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18) Muruato, A. E. et al. A high-throughput neutralizing antibody assay for COVID-19 diagnosis and vaccine evaluation. Nat. Commun. 11, 4059 (2020).

 

 

 

 

 

 

【南アフリカにおけるB.1.351変異株に対するChAdOx1 nCoV-19AZD1222Covid-19ワクチンの安全性と有効性について】

Madhi SA, et al. Safety and efficacy of the ChAdOx1 nCoV-19 (AZD1222) Covid-19 vaccine against the B.1.351 variant in South Africa. MedRxiv. Posted Feb 12, 2021.

https://doi.org/10.1101/2021.02.10.21251247.

Abstract

Introduction

南アフリカで初めて確認された B.1.351501Y.V2)変異株を含む,懸念される新たに出現したSARS-CoV-2変異株に対する有効性の調査と同様に,異なる集団におけるCovid-19ワクチンの安全性と有効性を評価することが不可欠である.

Methods

南アフリカのHIV未感染者(HIV-uninfected)対象に,ChAdOx1 nCoV-19の安全性と有効性に関する無作為化多施設共同二重盲検比較試験を実施した.18歳〜65歳未満の参加者は,5x1010のウイルス粒子を含むワクチンまたはプラセボ(0.9%NaCl)を21-35日間隔で2回接種するように無作為に(1:1)割り付けられた.2回目の投与後の血清サンプル(n= 25)は,D614GB.1.351変異株に対する疑似型(PSVNA)および生ウイルス(LVNA)中和アッセイによって検査された.主要エンドポイントは,安全性および2回目接種14日以降の症候性Covid-19確定症例に対するワクチンの有効性(VE: vaccine efficacy)であった

Results

2020624日〜119日までにHIV未感染成人2026人が登録され,1010人と1011人がそれぞれプラセボまたはワクチンを1回以上接種された.年齢中央値は31歳であった.B.1.351変異株は,PSVNAおよびLVNAを用いたワクチン血清に対する抵抗性の増加を示した.主要エンドポイント解析では,プラセボ群23/717人(3.2%),ワクチン群19/750人(2.5%)の接種者が軽症〜中等症Covid-19を発症した; VE21.9%95%Confidence Interval: 49.9; 59.8主要エンドポイントにおける症例42人のうち39人(92.9%)は,B.1.351変異株であった; 副次エンドポイント項目として解析されたこの変異株に対するVE10.4%95%CI: 76.8; 54.8)であった重篤な有害事象の発現率はワクチン群とプラセボ群で同様であった

Immunogenicity:

ChAdOx1 nCoV-19に対する液性反応では,初回接種後28日目に強い中和抗体が誘導され,2回目の接種でさらに上昇した.この研究におけるChAdOx1 nCoV-19接種者における反応は,英国やブラジルの研究と同様であった(Figure 2a).

PSVNA試験では,19人の血清陰性ワクチン接種者のうち9人(47%)がRBD triple-mutant pseudovirusK417NE484KN501Yを含む)に対して中和活性を示さず,1519人(79%)がB.1.351pseudovirusに対して中和活性を示さなかった(Figure 2b).また,B.1.351出現前のNAAT確定症例のワクチン接種者では,NAAT確定症例でないワクチン接種者と同様の結果が得られた(Figure 2b).SARS-CoV-2に感染したプラセボ接種者のサンプルは,RBD triple-mutantおよびB.1.351に対する残留力価が100未満(またはノックアウト)であり,中和活性の低下も同様の結果を示した(Figure 2b).

LVNAPSVNAに比べて全体的に低い中和活性を示した(Figure 2c).19人の血清陰性ワクチン接種者のうち1人はB.1.1およびB.1.351に対する中和反応は検出不能であった.B.1.1に対する中和活性を有する18人のうち10人(56%)がB.1.351変異株に対する中和活性は検出不能であり,残りの8人は相対的に1/2.531.5の中和活性の低下を示した(Figure 2c).PSVNAと同様に,B.1.351出現前にNAAT確定症例6人のワクチン接種者は,NAAT確定症例でないワクチン接種者と同様の結果を示した(Figure 2c, light grey points).LVNAで完全な抵抗性を示したワクチン接種者10人は,すべてPSVNAで完全な抵抗性を示した.最近SARS-CoV-2に感染したプラセボ接種者6人は,すべてがB.1.1変異株の中和は検出可能であったが,B.1.351変異株に対する中和活性は2人において完全にノックアウトされ,3人において1/6.09.5の低下が示され,1人では変化がなかった(Figure 2c).

重篤な疾患からの防御におけるT 細胞の重要性の可能性を考慮し25),我々は,英国からの ChAdOx1 nCoV-19接種者17人のサブセットについて,スパイク特異的T細胞の増殖についてTCRBシーケンスを用いて評価した未発表データを掲載した; 補足資料1.8に詳述している.ChAdOx1 nCoV-19は,CD4+およびCD8+特異的抗原の両方の拡大をもたらした.T細胞受容体可変ベータ鎖シーケンスによって同定されたスパイク特異的抗原87のうち75B.1.351変異の影響を受けないままであった.注目すべきは,B.1.351内で見つかったD215G変異は,T細胞抗原応答が優勢な領域内にあることである(Supplementary Figure 7).

Figure 2a: Pseuduoneutralization assay to original SARS-CoV-2 virus in ChAdOx1 nCoV-19 (AZD1222) recipients from the United Kingdom, Brazil and South Africa.

 

 

Figure 2b: Pseduneutralization assay to original, triple recpetor-binding domain and B.1.351 variant.

Figure 2c: Live virus neutralization virus assay against original and B.1351 SARS-CoV-2.

 

Vaccine efficacy:

すべてのエンドポイント症例42人は軽症(ワクチン接種者= 15; プラセボ接種者= 17人),または中等症(ワクチン接種者= 4; プラセボ接種者= 6人)に分類され,いずれの群においても重症や入院は認められなかった.血清陰性参加者における2回目接種後14日以降のCovid-19発生率(1000人年当たり),および2回目接種後14日を通したNAAT確定率による感染確認率は,プラセボ接種者およびワクチン接種者でそれぞれ93.6%および73.1%であった; VE: 21.9%95%CI: 49.9; 59.8; Table 2).同様に,血清陽性であったが無作為化前または無作為化時にPCR陰性(nonreactive PCR)であった参加者を含めると,2回目接種後14日目以降のCovid-19発生率(1000人年あたり)は,両群において差は認めなかった(プラセボ接種者81.9%,ワクチン接種者73.2%; VE: 10.6%95%CI: 66.4-52.2; Supplementary Table S5)).

主要エンドポイント症例の42サンプルのうち,41サンプル(97.6%)が配列決定及び分類に成功し,そのうち39サンプル(95.1%)がB.1.351系統,4.9%n= 2; すべてプラセボ群)がB.1.1.1系統およびB.1.144系統であった; Supplementary Figure S6).副次アウトカム解析では,B.1.351に対する有効性も明らかではなかった(VE: 10.4%; 95%CI: 76.8-54.8; Table 2).

他の副次的および探索的VE推定値の詳細な解析は,Supplementary Table S5に詳細に記載されている.初回接種後14日以降における全重症度Covid-19の全体的なVE33.5%; 95CI: 13.4-61.7であった.また,Supplementary Table S5には,初回接種およびブースター接種後の症候性または無症候性SARS-CoV-2感染におけるVEも示されており,VE推定値は有意ではなく,対応するCovid-19疾患エンドポイントのVEと同様であった.

事後解析,すなわち非B.1.351変異株による感染のプロキシとして20201031日までに限定したアウトカム症例の単回接種後14日以降のVESupplementary Figure S115)16)において,初回接種後14日以降の軽症〜中等症(重症なし)Covid-19の総発病率は,プラセボ接種者及びワクチン接種者で,それぞれ1.3%および0.3%; VE 75.4%95%CI: 8.7; 95.5)(Supplementary Table S6)であった.20201031日までに発生したエンドポイントについての他の事後VE解析においても,同様のVEポイント推定値が観察された.

Table 2: Vaccine efficacy against symptomatic Covid-19.

Figure 3: Kaplan-Meyer plot of ChAdOx1 nCoV-19 against all-severity symptomatic Covid-19 illness following two doses versus placebo.

 

Conclusions

ChAdOx1 nCoV-192回接種レジメンでは,B.1.351変異株による軽症〜中等症Covid-19に対する防御は認められなかったが,重症Covid-19に対するVEは不明であった.(Funded by The Bill & Melinda Gates Foundation and South African Medical Research Council; ClinicalTrails.gov number, NCT04444674