五年多前，在南非发现首例新冠病例后的几个月内，开普敦大学（University of Cape Town, UCT）的两位教授发起了一项具有开创性的医疗工作者队列研究。他们的目标是通过创建一个来自最易暴露于该疾病的医疗工作者的生物样本库，来追踪这一全球公共卫生威胁。
如今，自2020年以来收集的样本已成为免疫学家的宝库。这些样本深化了我们对人类免疫系统对SARS-CoV-2病毒反应的理解，并在本地和全球范围内推动了未来的传染病研究。
这项研究由前UCT医学院院长、现任南非医学研究委员会主席Ntobeko Ntusi和UCT病毒学教授Wendy Burgers领导，跟踪了开普敦Groote Schuur医院400名一线医疗工作者的情况。
在过去五年中，他们收集了关键的生物数据，以探索疫苗效力、免疫记忆以及反复感染SARS-CoV-2的长期影响。
“我们意识到这是一个前所未有的机会，可以追踪身体对一种全新病毒的反应。”Burgers解释道。
医疗工作者是疫情期间最易暴露的群体之一，因此成为研究免疫的理想选择。在南非，他们是通过Sisonke研究首批接种强生（Johnson & Johnson, J&J）疫苗的人群。
参与者包括医生、护士、辅助医疗专业人员和其他医院员工，其中75%为女性。他们自愿提供了自己的血液、血浆和鼻拭子样本用于研究。在第一个月里，每周采集一次样本，接下来六个月每两周采集一次，之后每三个月采集一次，最后每六个月采集一次，直到研究开始后的第五年。最后一次样本采集已经完成。
这些样本存储在UCT健康科学学院的Cape Heart Institute和传染病与分子医学研究所。
“这些医疗工作者不仅为了患者而冒着生命危险，还为了推进科学和深化我们对免疫系统反应的理解做出了贡献。”Ntusi说。
从这个队列中收集的数据已在《自然》（Nature）、《新英格兰医学杂志》（New England Journal of Medicine）和《科学转化医学》（Science Translational Medicine）等顶级科学期刊上发表了20篇重要论文。
这些论文提供了关于免疫反应持久性、重复暴露于病毒的影响以及通过感染和疫苗接种获得的混合免疫如何增强对严重疾病保护的关键见解。
确认混合免疫的持久性是最重要的发现之一。科学家们能够证明这种模式在非洲人群中同样成立，为全球对新冠免疫力的理解增添了关键数据。
另一个突破是T细胞在长期免疫中的作用。尽管早期的新冠研究主要关注抗体，但南非科学家们展示了即使在新的变异株出现时，T细胞仍能提供持久的免疫保护。
“我们的研究显示，同时接种疫苗并曾感染过病毒的人群具有最强和最持久的免疫反应。”Burgers说。“这进一步强调了疫苗的重要性，即使在已经经历过广泛感染的人群中也是如此。”
随着新变异株的出现，队列研究使研究人员能够利用存储的样本来评估预先存在的免疫力。
“当奥密克戎首次出现时，全球都担心现有的免疫力是否还能有效。”Burgers解释道。“我们的数据显示，虽然每次新变异株出现时抗体反应会下降，但T细胞反应仍然高度交叉反应。”
免疫系统识别并有效应对不同变异株的能力“是一个巨大的安慰，也解释了为什么每次新变异株出现时我们没有看到严重的疾病浪潮和高死亡率。”
这项研究为应对新冠疫情之外的其他大流行病奠定了基础。
“我们现在正在使用这些存储的样本来研究H5N1禽流感的交叉反应性，评估之前的流感感染或疫苗接种是否可能在禽流感导致人类大流行时提供一定程度的保护。”Burgers补充道。
“如果我们能回答这个问题，我们将更好地准备应对未来的疫情。”
这项研究汇集了来自南非各地的科学家，包括南非国家传染病研究所的专家。与全球机构的合作也放大了研究的影响。
“这个项目之所以能够实现，得益于一个由敬业的研究人员、资助者以及最重要的是那些自愿参与的医疗工作者组成的网络。”Ntusi说。
除了回答紧迫的疫情问题，这项研究还建立了重要的本地研究能力。
“许多年轻科学家获得了高水平的技术技能，从运行复杂的免疫学检测到分析复杂的数据集。”来自UCT传染病与分子医学研究所的初级研究员Michael Zulu解释道。
在疫情期间建立的基础设施现在正被用于研究猴痘、呼吸道合胞病毒疫苗以及南非开发的新mRNA疫苗的临床前工作。
历史上，许多领先的传染病研究都是在高收入国家进行的。“我们已经证明，尖端研究可以在非洲蓬勃发展。”Ntusi说。“我们的工作已为全球政策提供了信息，影响了疫苗策略，并证明了非洲主导的科学可以推动有意义的变革。”
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