接种新冠病毒BNT162b2疫苗可有效预防重症新冠肺炎，降低无症状感染的发生率以及相关的传染性。但是部分接种者仍然会出现突破性感染，而突破性感染与哪些因素相关便成为关注的重点。对此，以色列学者通过病例对照的方法给出了答案。
作者所在的以色列舍巴医学中心的医护工作者中，91%的人员接种BNT162b2疫苗。疫苗接种后医院采取多种措施以发现新发病例，包括每日填报健康数据、开通热线电话、病毒暴露事件的全面流行病学调查以及追踪密切接触者等。对于出现症状或有暴露史者，尽快行RT-PCR检测。其目的是发现每一例突破性感染病例，包括无症状感染者。
突破性感染的定义是在接种第2剂疫苗后RT-PCR检测新冠病毒结果阳性。作者搜集突破性感染患者的所有指标，并匹配对照人群，以分析突破性感染的可能相关因素。两组人群均提供血清中和抗体的动态数据，包括RT-PCR检测前一周内的抗体滴度（包括确诊当天的数据[围感染期]）；疫苗接种后的中和抗体峰值滴度；以及这两个时间点的S特异性IgG抗体滴度。
所有RT-PCR检测阳性的医护工作人员均复查RT-PCR、快速抗原检测、血清学检测以及病毒全基因组测序。为了判断有无二次传播，突破性感染者的所有密切接触者均在暴露5天后接受RT-PCR检测。RT-PCR检测结果以循环阈值（Cycle Threshold，Ct）表示，Ct值小于30表明病毒载量高，从而判断传染性。
研究期间共计11,453医护工作人员完全免疫，其中1497人接受RT-PCR检测，共发现39例突破性感染患者。26例（67%）症状轻微，无需住院治疗，13例（33%）无症状，其中6例属于交界性病例。但在确诊14天后，31%的病例报告仍有残余症状；确诊后6周，仍有19%的患者报告新冠肺炎长期症状。
共分离33株病毒，通过多重PCR或基因座测序发现28株为B.1.1.7毒株（alpha）。该毒株正是当时以色列的流行毒株。通过全面的流行病学调查发现，所有39例突破性感染患者均未造成感染二次播散。此外22例患者在确诊感染后10~72天内检测了N特异性IgG抗体，4例（18%）检测阴性。
22例突破性感染患者拥有围感染期的中和抗体结果，作者匹配了104例未感染者进行病例对照分析。突破性感染患者围感染期中和抗体的几何平均滴度（GMT）预计为192.8，而对照组为533.7。中和抗体滴度的病例对照比值为0.361；在除外交界性病例后，该比值为0.353。而且围感染期中和抗体滴度与基因检测Ct值较高相关（亦即，中和抗体滴度越高，病毒RNA拷贝越低）。
12例突破性感染患者提供了第2剂疫苗接种后1个月内的中和抗体峰值滴度。采用广义方程估计法（GEE）预测突破性感染患者的中和抗体峰值滴度为152.2，而对照组为1027.5，比值为0.148；在除外交界性病例后，比值为0.114。
突破性感染患者的围感染期S特异性IgG滴度的观察值与GMT预测值也低于对照组，预测的比值为0.514；突破性感染患者的峰值IgG GMT预测值亦低于对照组（比值为0.507）。
本项研究证实，接种2剂BNT162b2疫苗后突破性感染的发生率仅有0.4%；而且多数患者症状轻微或无症状，但19%患者的症状持续时间较长（>6周）。
多数突破性感染者的Ct值小于30，表明他们有一定的传染性；然而这些患者无症状或症状轻微，如果不进行严格的筛查，可能难以确诊。这些结果表明疫苗可预防症状性疾病的发生，但无法预防感染。此外，这些突破性感染者并未引起二次传播，这表明接种疫苗者的传染性低于未接种疫苗者。
对于突破性感染组与对照组的中和抗体和IgG抗体，与两组的围感染期滴度差异相比，峰值滴度差异与感染风险显著相关。这表明疫苗接种后中和抗体或IgG滴度可作为总体免疫反应的标志物。而且这两种抗体滴度下降并不能准确预测疫苗保护效力下降。而突破性感染者的围感染期中和抗体滴度则与病毒载量以及传染性相关。
了解免疫应答与保护效力之间的关系对于预测抗体滴度下降是否影响临床结局十分重要。而且还可以判断是否需要加强免疫以及何时进行加强免疫。该项研究结果表明峰值抗体滴度与疫苗的保护效力相关，提示疫苗的保护效力更有赖于初始免疫反应，后期抗体滴度下降的影响相对较小，这或许与病毒暴露后的免疫记忆细胞应答有关。
本项研究的缺陷包括突破性感染病例数较少，难以判断中和抗体发挥保护效力的阈值。而且也无法判断抗体滴度下降是否应接种加强疫苗。此外，突破性病例多为年轻或健康人员，感染后症状轻微。因此对于年老体弱患者或重症患者，该相关性则无法判断。
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