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為什麼我們只能對某些疾病具有終身免疫力?

為什麼我們只能對某些疾病具有終身免疫力?

2020-08-11 Comments 0 Comment

據國外媒體報導,在新冠肺炎疫情的大背景下,人們很關心的一個問題是:我們能否對新型冠狀病毒產生終身的免疫力?有些疾病,如麻疹,通常感染一次就會使我們終身免疫;而如果想要預防其他疾病,比如流感,我們就必須年復一年地接種疫苗。那麼,為什麼我們對某些疾病有終生免疫力,而對其他疾病卻沒有呢?

能否對某種疾病產生免疫力往往取決於我們體內的抗體,也就是人體對感染做出反應時產生的蛋白質。抗體是人體最廣為人知的防御手段之一:它們會標記外來的細菌、病毒,在最好的情況下,可以防止入侵的病原體劫持我們的細胞並進行複制。在感染被清除之後,抗體水平通常會下降,但或多或​​少都會有一些保留下來;當同樣的疾病再次發作時,抗體的數量會迅速增加,對感染做出更迅速的響應。這就是抗體測試可以了解既往感染史的原因。通常情況下,這種機制也防止了我們再次患上同一種疾病。

“身體不會完全忘記疾病。”通常,當我們再次感染某種疾病時,並不是因為我們的身體失去了免疫力。再次受到感染的原因,要么是病原體發生了突變,使我們的免疫系統不再識別它,要么是我們的身體免疫反應水平較低。

以流感為例。流感病毒是一類很容易改變基因的病毒。當我們的免疫系統能殺死一種病毒株時,很快就會出現另一種無法被免疫系統識別的病毒株。不過,並不是所有的病毒都像流感病毒這樣容易變異。例如,脊髓灰質炎病毒就不會輕易改變其基因組,這也是我們能夠如此成功地(幾乎)根除脊髓灰質炎的原因。

普通感冒病毒和其他通常不會通過上呼吸道的病毒導致再感染的原因,並不是它們的變異迅速,而是一開始我們的身體通常不會產生針對這些病原體的抗體。我們的身體不擔心上呼吸道,在新冠肺炎輕度病例中看到的正是這種情況。對於黏附在上呼吸道的病毒,身體不會將其視為威脅。在2020年發表在預印本數據庫MedRxiv上的一項研究(尚未得到同行評議)中,175名症狀輕微的患者中有10人在沒有產生可檢測抗體的情況下從新冠肺炎中康復。

對於不屬於這兩種類型,即不會迅速發生變異的疾病,通常會引發強烈的免疫反應,其免疫力往往會持續更長的時間。2007年發表在《新英格蘭醫學雜誌》上的一項研究發現,在麻疹或腮腺炎感染後,體內的抗體即使是減少一半,也需要200多年的時間。該研究還發現,導致傳染性單核白血球增多症的EB病毒(全稱為人類皰疹病毒第四型)也會出現類似結果。儘管如此,抗體反應並不總是持續一生的。據該研究的結果,水痘抗體減少一半需要50年,而破傷風抗體減少一半需要11年。這意味著,如果沒有加強注射,理論上你在成年後也可能會感染這些疾病。

科學家仍然不確定為什麼我們對某些疾病的抗體反應時間比其他疾病更長。一些更常見的疾病,比如水痘和傳染性單核白血球增多症,其重新感染的機會可能會比我們預計的更頻繁,只不過體內的抗體在我們注意到之前就把這些病原體消滅了。在這些情況下,免疫系統會由於再感染而一次又一次地充分發揮作用。這會使我們的免疫系統保持警惕,相比之下,對於破傷風,我們可能很少有暴露風險,我們並不會經常踩到(臟的)釘子。

有其他科學家指出,人類的免疫系統經過訓練之後,能夠以“看起來”具有特殊外形的病原體作為目標。細菌和病毒往往是對稱的,它們的表面具有重複模式的蛋白質(比如新冠病毒的球形表面就具有均勻間隔的突起)。有一種理論認為,人類對錶面具有重複特徵的病原體產生了更大、更持久的免疫反應。例如,天花病毒的結構特徵高度重複,而人體產生的抗天花病毒的抗體可以持續一生;相比之下,導致破傷風的破傷風梭狀芽胞桿菌並不具有重複結構,而使我們生病的是細菌所產生的毒素,而不是細菌本身。基於這一理論,針對這種單一的、不對稱的蛋白質,我們的身體可能沒有受到很好的訓練。對於接種破傷風疫苗已超過10年的受傷者,一般需要在受傷後48小時內補接種。

那麼,對新型冠狀病毒的免疫力——無論是來自感染還是疫苗——會像我們對天花的免疫力一樣持久嗎?還是說,我們每年都需要一種新的疫苗?儘管確實有些人沒有產生很大的抗體反應,但研究人員仍然對前一種情況持樂觀態度。

來自自然感染和疫苗試驗的所有證據都表明,大多數人所製造的都是中和抗體。所謂中和抗體,是指在任何感染、接種疫苗、接觸任何外來抗原或者接受被動免疫之前,即已被製造並釋放的抗體。人類和高等靈長類動物可以在病毒入侵細胞之前,在血液中釋放這種抗體。這些抗體可以在適應性免疫響應啟動之前,激活經典的補體路徑,來消解具有包膜的病毒顆粒。與流感不同,導致新冠肺炎的SARS-CoV-2病毒並不會迅速變異,而且,這種病毒所具有的特徵,與那些我們以疫苗接種應對得非常成功的病毒非常相似。(任天)

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