近日,日本国立感染症研究所研究发现,新冠病毒(COVID-19)基因序列已发生改变,并于6月在日本境内扩散。

疫情之初,西方国家打出“全民免疫”的口号,旨在诱导人体对新冠病毒产生免疫功能。如今,群体免疫策略已被证实彻底失败,而新冠疫苗研发已进入临床试验阶段。

有些疾病,人类一经感染治愈或注射疫苗后就能终身免疫。而对于另一些疾病来说,人类仍会面临再度感染的风险,人类能否通过被感染或注射疫苗,获得对新冠病毒的终身免疫?

近日,美国“生命科学网”(Live Science)发文,解释了“为何人类对某些传染病无法终身免疫”。

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人体免疫从何而来?

人类对某种疾病产生免疫,依赖于体内产生的抗体,即在对抗病原体时体内产生的蛋白质。抗体由抗原诱导产生,并与抗原结合,形成沉淀或细胞集团,最终被吞噬细胞吞噬、消化,由此,病原体也能被清除。

“生命科学网”称,抗体是人们最为熟知的身体卫士之一,它能覆盖在入侵的病原体表面,并在最佳时机阻止病原体入侵体内的细胞进行复制。

通常,感染性疾病被治愈后,抗原诱发产生的抗体水平会下降,但仍有一部分抗体存在于人体内,当再度感染此疾病时,该抗体水平就会大幅上涨。基于此,通过抗体测试,人类就能了解自身的感染病史。通常来说,这也能有效防止二次感染。

有了抗体,为什么还会二次感染?

“生命科学网”援引美国明尼苏达大学医学院(University of Minnesota Medical School)的免疫学家Marc Jenkins称:“我们的身体是有记忆的。”再度感染疾病,不是因为人类丧失了免疫力,而是病毒本身发生了变异,导致人类的免疫系统无法识别。

就流感病毒而言,其基因很容易发生变异。人类的免疫系统能识别、抵御流感病毒的某个毒株,但面对其基因变异后的新毒株时,就束手无策了。因此,流感季年年如期而来,流感疫苗也要年年打。

不过,好在并非所有的病毒基因都能轻易变异。比如,脊髓灰质炎病毒想要改变自身基因就比较困难。因此,通过接种疫苗,人类几乎能根除这种疾病。

此外,体内产生的免疫反应较低也会造成二次感染。美国俄勒冈州国家灵长类动物研究中心(Oregon National Primate Research Center)免疫学家Mark Slifka表示,人类反复患上感冒、感染侵袭上呼吸道的病毒,不一定是因为其变异迅速,而是人类在第一次被感染时,体内没有产生足够的抗体。

“我们的免疫系统对上呼吸道很放心。” Mark Slifka称,这一情况在新冠肺炎轻症病例中亦存在。这可能是病毒附着于人体上呼吸道,而免疫系统并没有将该病毒视为入侵者。MedRxiv数据库发布的一项2020预印本研究(未经过同行评审)显示,在175名新冠肺炎轻症患者中,有10名患者在康复后未检测出相应抗体。

终身免疫的秘诀是什么?

关键在于:如果病毒基因不会频繁改变,又能引发人体强烈的免疫反应,那么人体就会产生对抗该病毒的持久免疫力。

2007年刊载在《新英格兰医学杂志》(New England Journal of Medicine)的一项研究发现,感染麻疹或流行性腮腺炎后,人体产生的抗体中,至少有一半能存续200年。该研究还发现,爱泼斯坦·巴尔病毒(Epstein-Barr virus,能引起单核细胞增多症)激发出的人体抗体也能存续200年。

但是,抗体反应也未必都能持续一生。该研究表明,水痘抗体消失需要50年,破伤风抗体消失只需要11年。也就是说,理论上,幼时我们接种过相应疫苗,成年后仍有再度感染这两种疾病的可能。对此,加强疫苗注射,使免疫系统处于满负荷状态,有利于免疫系统时刻保持警惕。

此外,免疫持续时间长短还同病毒的结构相关。细菌和病毒的结构往往具有对称性,表面有重复的结构。有一种理论认为,病原体结构重复度越高,人体产生的免疫反应就越大,免疫时间也更长。

例如,天花病毒就具有高度重复的结构,人体对此产生的抗体可持续一生。而引起破伤风的梭菌就不具备这一特征,该菌产生的毒素导致人类患病。所以,基于该理论,Slifka认为,人体可能还未经受良好的训练,以应对这种单一的、不对称的细菌。

人类能否对新冠病毒终身免疫?

这个问题,虽然举世关注,但还没有答案。

新冠病毒是一种RNA病毒,表面均匀分布着刺突,突变是其常态。据悉,截至今年3月,新冠病毒已产生149个突变并演化出两种亚型。

近日,日本国立感染症研究所研究发现,今年3月由欧洲相关基因序列的新冠病毒引发的日本疫情已于5月下旬得到缓解,6月起在日本境内扩散的新冠病毒(COVID-19)基因序列已发生改变。

为适应不同地区和不同人群,病毒会朝其特有方向进一步发生突变,所以不同国家和地区就可能存在不同的亚型。因此,疫苗研发也需因地制宜,加之新冠疫苗研发耗时长,作为一种创新性疫苗,平台技术、安全有效性都需要严密把关,这无疑给疫苗研究增添了难度。

全球进入人体临床试验的5种新冠疫苗中,中国独占3种。此外,接种疫苗后,人体产生的新冠病毒抗体是否会同天花抗体一样持久,尚无定论。

Marc Jenkins告诉“生命科学网”,与流感病毒相比,新冠病毒的变异速度并不快。他认为所有自然感染和疫苗试验的证据都表明,大部分人都会制造中和抗体,防止病毒进入人类的细胞。“针对某些病毒,我们过去的疫苗接种非常成功,而新冠病毒同那些病毒相比,具有相同的特征。”

福州大学生物科学与工程学院生物工程系梁育玮等撰写论文称,前期研究表明,感染SARS-CoV的康复人员体内缺乏免疫记忆反应,中和抗体水平仅能维持较短时间,因此通过人群感染而获得群体免疫的方法可行性不高。安全有效的疫苗才是遏止病毒传播的最有效措施。

资料来源:

[1] Isobel Whitcomb.Why do we develop lifelong immunity to some diseases, but not others? [EB/OL]. [2020-08-11].https://www.livescience.com/why-lifelong-immunity.html.

[2] 梁育玮,赖玲玲,王航.新型冠状病毒致病机理及其疫苗的研发进展[J/OL].微生物学免疫学进展,2020(04):1-6[2020-08-11].http://kns.cnki.net/kcms/detail/62.1120.R.20200716.1645.008.html.

[3] 张镭. 新冠病毒突变对疫苗研发有什么影响[EB/OL].[2020-08-11]https://k.sina.cn/article_6010063959_1663a4c5702000knvz.html?cref=cj.

[4]此地新冠病毒发生变异?真相是...... 《河北日报》https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_8661380

来源:医学界

作者:李欣文

审稿:田栋梁

校对:臧恒佳

责编:潘颖