疫苗有两种疫苗的两种主要作用机制。它们可以完全阻止感染发生，也可以在感染发生后停止症状的发展。获得群体免疫最直接的途径是第一种机制，也称为绝育免疫。因为，如果一个人不能被感染，就不能传播。因此，人们对确定COVID-19疫苗在多大程度上阻断感染非常感兴趣。到目前为止，已经清楚的是，疫苗对严重疾病非常有效。一些初步发现表明，疫苗对感染有相当大的保护作用。然而，迄今为止的研究大多来自试验中相对较小的亚组，在设计上是生态的，或使用无症状感染的代替，而不是直接取样和测试个体。2020年12月，基于临床试验的安全性和有效性数据，BNT162b2 mRNA(辉瑞- biontech)和ChAdOx1 nCOV-19腺病毒(牛津-阿斯利康)疫苗在英国获得紧急使用许可。两项试验均报告对有症状的COVID-19有效，但对SARS-CoV-2感染的保护未见报道。
在《柳叶刀》杂志上，Victoria J Hall和同事7通过观察性SIREN (SARS - CoV-2免疫和再感染评估)研究报道了BNT162b2对SARS - CoV-2感染的有效性，该研究是一项对英国医院23324名卫生保健工作者(hws)进行的严格、前瞻性、纵向队列研究。大多数参与者为女性(84%)、白人(88%)或亚洲人(7%)，以及面对病人的角色(86%)，平均年龄为46.1岁(IQR 36·0 - 54.1)。SIREN研究最初旨在评估既往SARS-CoV-2感染对再感染的影响，参与者定期报告症状，并每14天和每个月进行PCR检测，无论症状如何。在英国推出COVID-19疫苗并优先考虑卫生保健工作者时，SIREN研究提供了一个平台，通过连接电子疫苗接种和测试结果记录以及自我报告问卷，快速评估应对SARS-CoV-2感染和COVID-19疾病的有效性。
Hall及其同事报告称，单次注射后21天，BNT162b2对无症状或有症状感染的有效性为70% (95% CI 55-85)，两次注射SIREN后7天，有效性为85%(74-96)。有了严格的监测方案，漏诊无症状感染的风险很小。因此，SIREN提供了对疫苗预防感染的可靠现实估计，这是了解疫苗如何减少传播的关键组成部分。
这些结果将有助于公共卫生专家和决策者完善通过疫苗接种实现群体免疫水平的目标，这是阻止广泛传播所必需的。尽管对SARS-CoV-2的精确值，甚至群体免疫力的可能性都存在争议，但大多数流行病学家认为，接种疫苗或以前感染过的病毒保护了大约70%的阈值。要实现这一目标，在缺乏自然获得性免疫的情况下，将近100%的人口需要接种一剂疫苗，约80%的人口需要接种两剂疫苗(根据对SIREN感染的有效性分别为70%和85%)。因此，一剂治疗策略可能是避免大多数死亡的最佳方法，但要提高人群免疫力以抑制传播，则需要进行两剂治疗的完整疗程。通过接种达到群体免疫减少传播将要求在整个人口中获得高覆盖率，而不受年龄、性别或族裔差异的影响。
除此之外，SIREN还提供了两种对群体免疫的启示。首先，在接种了SARS - CoV - 2疫苗的参与者中，40%报告了典型的COVID-19症状，而未接种疫苗的参与者中有63%报告了典型的COVID-19症状。换句话说，疫苗接种者在感染后不太可能出现症状，这是疫苗保护的第二种机制。症状的出现与SARS - CoV - 2传播有着复杂的关系，因为无症状感染者在传播中发挥着关键作用。然而，由于接种疫苗个体中的突破性病例传播病毒的水平较低，他们的传染性可能低于未接种疫苗的个体。其次，在该研究人群中，之前感染COVID-19的参与者接种疫苗的可能性较低。但是这个阳性队列仍然有90% (95% CI 88-92)对继发感染的保护，独立于疫苗接种，这与丹麦的一项大型研究的结果相似。目前的指导方针呼吁以前感染的个体接种疫苗，我们不提倡改变这一政策。但是，如果先前受感染的个体具有较高的免疫水平，而先前未受感染的个体被优先接种疫苗，那么疫苗接种方案在实现群体免疫方面将比一个人随机接种群体更有效。
总之，SIREN研究的结果代表了我们认识到BNT162b2（很可能其它COVID-19疫苗）提供了抵御感染的实质性保护这一重大而鼓舞人心的进展。COVID-19疫苗除了直接保护接种过的个人外，还提供了一种控制社区传播的安全方式。
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