【原創】簡析:新冠病毒的六大免疫學問題

由非營利性公益組織 “智識學研社” 聯合騰訊基金會組織的科普公益直播活動 “2020科學抗疫”中,免疫學家、清華大學醫學院院長董晨給大家帶來的第三講:《新冠肺炎:免疫應答與疫苗》。


【原創】簡析:新冠病毒的六大免疫學問題

接下來,本人將對董晨教授作的報告進行整理與部分簡析。

第1個問題:免疫應答的差異性基礎。

“因為新冠病毒引起的免疫應答,或者說它引起的臨床症狀是千差萬別,有輕症有無症狀,重症有非常嚴重的肺炎致死等等。那麼,個體的差異在哪裡?是不是免疫有差異?免疫應答的差異在哪?到底是我們抗體產生每個人是不一樣,還是每個人產生的抗體針對的是不同的分子、不同的病毒蛋白等等,這些都有待於研究和發現。”

簡析:

在我前面的文章給大家簡單介紹過 ,文章裡面大致介紹了淋巴細胞如何發育、如何識別抗原的。我們來看什麼是免疫應答:

免疫應答(IR)是指機體受抗原刺激後,免疫細胞對抗原分子識別、活化、增殖和分化,產生免疫物質發生特異性免疫效應的過程。這個過程是免疫系統各部分生理功能的綜合體現,包括了抗原遞呈、淋巴細胞活化、免疫分子形成及免疫效應發生等一系列的生理反應。

這裡的抗原就是指新冠病毒或某些病毒成分,它作為機體異物被免疫系統中的淋巴細胞等細胞識別後,激發的一系列反應。每個人的免疫反應是有差異的,每個人對病毒的反應能力不同(機體淋巴細胞群體數量),對病毒的識別能力也不同(老年、基礎疾病多的人本身免疫系統很容易受攻擊),病毒進入機體後是不是對每個人產生一樣的致病物(抗原)等等,目前都還不是很清楚。

第2個問題:關於保護性免疫的。

“病毒感染時最好有B細胞產生的抗體和T細胞的殺傷力,那麼對於這種新冠肺炎或者心臟病引起的肺炎,它的保護性免疫到底需要哪些成分?我們是不是需要抗體?什麼樣的抗體?針對什麼蛋白的抗體和什麼樣性質的抗體?我們需不需要殺傷性T細胞,它有什麼樣的特點?”

簡析:

人體的抗體是由B細胞(漿細胞)產生的,B細胞和T細胞都是來源於共同的祖先(造血幹細胞/淋系祖細胞)。什麼是殺傷性T細胞呢?

根據T細胞表面所表達的分子不同,我們可以將T細胞分為兩類:

1)CD4+T細胞(佔60%-65%):CD4+T細胞活化後分化為Th細胞(下文會提到)

2)CD8+T細胞(佔30%-35%):CD8+T細胞活化後可分化為細胞毒性T細胞(也就是殺傷性T細胞),可特異性殺傷靶細胞,具有細胞毒作用。

第3個問題:防禦性疫苗與預防性疫苗的研發。

簡析:

疫苗是需要研發的。

我們來看看什麼是疫苗?

疫苗是將病原微生物(如細菌、立克次氏體、病毒等)及其代謝產物,經過人工減毒、滅活或利用轉基因等方法制成的用於預防傳染病的自動免疫製劑。疫苗保留了病原菌刺激動物體免疫系統的特性。當動物體接觸到這種不具傷害力的病原菌後,免疫系統便會產生一定的保護物質,如免疫激素、活性生理物質、特殊抗體等;當動物再次接觸到這種病原菌時,動物體的免疫系統便會依循其原有的記憶,製造更多的保護物質來阻止病原菌的傷害。

疫苗的發現可謂是人類發展史上一件具有里程碑意義的事件。因為從某種意義上來說人類繁衍生息的歷史就是人類不斷同疾病和自然災害鬥爭的歷史,控制傳染性疾病最主要的手段就是預防,而接種疫苗被認為是最行之有效的措施。而事實證明也是如此,威脅人類幾百年的天花病毒在牛痘疫苗出現後便被徹底消滅了,迎來了人類用疫苗迎戰病毒的第一個勝利,也更加堅信疫苗對控制和消滅傳染性疾病的作用。

第4個問題:重症肺炎的炎症機制。

“剛才提到我們細胞因子白細胞介素6,它是唯一的報道的細胞因子參與。這些肺炎病人,到底為什麼有這種慢性的持續的肺炎,最後致使他肺炎發生的機制是什麼?它到底是由病毒引起的,還是因為什麼?記得在曹彬教授1月份發的柳葉刀的文章裡面,其實他們發現在 ICU 的病人裡面交叉感染——有多種感染的病人是比較多的,在王福生教授做的屍檢的第一例事件裡面,實際上發現這些病人的外周血中有一類新細胞叫Th17,這個細胞是促進炎症,那麼Th17到底有沒有參與,現在開始有人提出來做臨床實驗。”

簡析:

最近大家如果有關注新冠病毒治療時會常常聽到一個詞“細胞因子風暴”,很多媒體也都有對它進行詳細的解讀與科普,在這裡不贅述。我們來看看專業書上對細胞因子的解釋。

吳克復主編的《細胞通訊與疾病》對細胞因子的定義是這樣的:

由基因編碼的可溶性產物,以非酶活性、低濃度作用為特點,與特異性受體結合,通過配體-受體結合後的信號轉導過程將信號傳遞到細胞核內,最後通過調控基因表達實現其生物學作用。

根據功能的不同,T細胞可分為輔助性T細胞(Th/CD4+T)、細胞毒性T細胞(CD8+T)、調節性T細胞(Treg)。

Th細胞主要的功能就是清除細胞內外感染的病原體、參與自身免疫和炎症反應。

但是,新冠病毒引發的細胞因子風暴當中,有沒有這類T細胞的參與?目前有待回答。

第5個問題:冠狀病毒之間的交叉保護。

“就是說這一次冠狀病毒產生的免疫力能不能保證機體能夠抵抗下一次的冠狀病毒的感染,這個我們也不知道。其實冠狀病毒有一定相似性,有些蛋白很保守。對於這些保守的蛋白製造的疫苗,能不能變成一個普遍性的疫苗,這是值得我們關注的。流感實際上它的交叉保護是比較差的,因為流感病毒變異很快,所以每一個季度來之前,我們大家都要打一個新的流感疫苗,這樣使得我們對今年會發生的流感有保護力。”

簡析:

之前王辰院士也說過,如何預測病毒流行,或者說拐點,其實一開始無法說清楚。因為新冠病毒可能具有很強的變異性,它攻擊人類後可產生不同的抗原決定簇,甚至病毒基因發生變異所產生的完全不同的抗原,這些我們目前還不知道。

第6個問題:群體免疫學的研究。

“我們以前研究的多半都是個體的。如果我們用小鼠模型進行研究的話,每個小鼠幾乎都是一樣的。但在人群裡面,實際上大家可以感覺到,我們的個體差異非常大,但是比如說我們這一次的感染的人數要遠遠大於SARS,加上還有一些隱性感染的,實際上沒有確診,因為他沒有肺炎,但是他被感染過,他也有保護力了。那麼在人群中如果說有100個人裡面有2個人被感染和5個人被感染,下一次病毒再來它的病毒的 dynamics(動態學)是不是一樣?我們免疫學其實就是要從人群的角度來考慮,我們整個人群對於一個新突發的病毒或者是復發的病毒,它的保護力可能不只需要免疫學,更重要的需要一些數學模型的參與。”

簡析:

“群體免疫”百科詞條:

群體免疫(herd immunity,group immunity),是指人群或牲畜群體對傳染的抵抗力。群體免疫水平高,表示群體中對傳染具有抵抗力的動物百分比高。因為,疾病發生流行的可能性不僅取決於動物群體中有抵抗力的個體數,而且與動物群體中個體間接觸的頻率有關。如果群體中有70%—80%的動物有抵抗力,就不會發生大規模的爆發流行。

群體免疫說好也不好。因為當群體有抵抗力時需要作出很多的犧牲,這是我們不願看到的。可能初衷或者最終的結局是好的,但是從某種角度來看肯定會遭受抵制。


【原創】簡析:新冠病毒的六大免疫學問題


【原創】簡析:新冠病毒的六大免疫學問題


分享到:


相關文章: