目前,还没有任何疫苗和药物被证明可靶向新冠病毒COVID-19。我们现在所拥有的唯一能够对抗外来入侵者的前线防御体系就是人体自身的免疫系统。但免疫系统到底是什么?它是如何抵抗外来入侵者?当它被从未遇到过的“敌人”(如COVID-19病毒)攻击时,会发生什么?
为了回答这些问题,我们找到了美国希望之城的免疫学专家Saul Priceman博士。他是希望之城血液学及造血细胞移植部助理教授,同时也是 T 细胞疗法研究计划的转化科学副主任。Priceman 博士的实验室致力于开发基于细胞的免疫疗法,包括像 CAR T 细胞疗法在内的先进技术,这些疗法可以增强患者自身的免疫系统来靶向其所患的癌症。Priceman 博士现在正在研究一些最难治疗的癌症类型,并且他正在希望之城进行早期临床试验以测试这些疗法对患者的效果。
我知道免疫系统非常复杂,您能给我们讲讲免疫系统的工作原理,让我们有一个基本概念吗?
它的基本功能是保护我们免受其他事物的侵害。这些可能伤害我们的事物既包括像病毒或细菌之类的微小物,还包括其他类型的入侵者,如寄生虫,真菌甚至癌症。它是一个极其复杂的系统,一个由多个子系统组成的器官,我们已经非常了解了其中的一些功能和过程,还有一些我们仍在探索中。
或许将免疫系统看作是一支军队能够帮助我们更好地去理解。免疫系统基地位于淋巴系统中(包括脾脏,淋巴结和骨髓),而免疫细胞则通过血液和淋巴系统到达前线。此外,还有忙忙碌碌的免疫系统 “士兵们”,如 T 细胞和 B 细胞,它们有着各自不同的工作要完成,包括侦察,攻击和通信等。
那么当“敌人”入侵身体时,免疫系统如何起作用呢?
我们的骨髓会产生一种叫做白血球的细胞。这种白血球细胞(简称白细胞)会在我们的身体内四处巡逻,以寻找“外来入侵者”或病原体,从而产生一种称为抗原的 ID 标签。
“自适应武装部”是免疫系统的一部分,实际上具有记忆响应,可以记录并记住所遇到的入侵者。因此,如果免疫系统找到了以前见过的抗原,它就可以激活记忆反应,向“士兵”发出信号,于是由T细胞、B细胞和其他细胞亚群组成的战斗军团就会发起攻击。
B细胞会分泌正确的抗体来结合特定抗原。接着 T 细胞就会加入到“厮杀战场”,最后由吞噬细胞来帮助完成工作并清除已经被杀死的细胞。
当这些“坏家伙”被击败后,人体就会恢复健康。在任何时候,如果有同样的病原体试图发起攻击时,免疫系统将通过相同的过程来为人体提供保护。
水痘病毒就是一个很好的例子。当我们还是个孩子的时候,在感染水痘后两个星期左右整个身体会遍布疹斑。之后这些疹斑神奇地消失了,而我们也没再得过水痘。当然带状疱疹,那是另一回事。但从那一刻开始,大部分时候人体会受到免疫系统士兵的保护,从而在余生中对水痘病毒产生记忆反应。
您说过在免疫系统识别出入侵者时会激发记忆反应,但 COVID-19 是我们的机体从未见过的新型病毒。此时,免疫系统会发生什么呢?
当任何病原体攻击人体时(甚至在“自适应武装部”被动员之前),就会激活 “固有免疫部”。
当“固有免疫部”看到从未遇到过的抗原时,由于没有抗体,就会释放出包括干扰素,白介素和细胞因子等在内的某些物质。它们会通过发炎和发烧来对抗病原体,从而增加流向感染区域的血液量。自然杀伤细胞(又称 NK 细胞)也会被释放,它们附着在受感染的细胞上并试图杀死它。
这就是“自适应武装部”如何试图去将感染处于控制之下,直到“自适应武装部”的B细胞产生正确的抗体来靶向被病毒感染的细胞,然后由T细胞直接杀死这些被标记为“死亡”的受感染细胞。
为了治愈 COVID-19 这种新型流行病毒,两个阶段的免疫反应可能需要数周的时间(甚至可能更长)。这很危险,因为在产生正确的长期响应之前,病毒可能造成的损害特别是对某些器官(如肺)的损害非常严重,这就是为什么某些患者需要使用呼吸器来进行呼吸。
如果人体的免疫系统已经因潜在疾病而受损,或者由于衰老、甚至在与 COVID-19 的战斗中免疫系统变弱,那么最终病毒可能会获胜,不幸的是,这会对人体造成严重损害,甚至导致死亡。
更重要的是,由于 COVID-19 和其他极为严重的感染,人体“固有免疫部”自身采取的“行动”可能会产生一种可怕的效果——细胞因子风暴。这种“细胞因子风暴”会通过强烈而持久地产生炎症来杀死病毒,这可能会超出患者的承受能力。继续用战争来作比喻,这就类似于不加选择的轰炸袭击,在摧毁军事目标(病毒)的同时也摧毁了我们的“城镇”(也就是人体健康的细胞和组织)。 对于大多数病毒感染,包括其他类型的冠状病毒,一旦免疫系统的“自适应武装部”成熟起来并且患者已经康复,通常就会产生持久的免疫力。有迹象表明这对于 COVID-19 也可能适用,但是我们还不确定。
您能否谈谈免疫系统如何帮助科学家开发 COVID-19 的治疗方法和疫苗吗?
好的。疫苗通常使用弱化或死亡的病毒版本来“训练”人体的免疫系统,以应对实际病毒感染人体的真实情况。作为这一过程的结果,当接种疫苗的人暴露于这种病毒时,其免疫系统的“自适应武装部”会记住如何去抵抗病毒。
我们都渴望获得疫苗,但这不是“一夜之间”就能实现的事。首先,我们必须证明它是安全的,然后我们还必须证明它是有效的。此前科学家们一直在努力研发类似冠状病毒SARS和MERS的疫苗,尽管尚未成功,但这对于我们着手研究 COVID-19 疫苗来说是个好消息。
目前,保护自己的最佳方法除了我们当前非常熟悉的所有其他保护措施(例如社交距离,口罩,手套,消毒剂和洗手液等)以外,还有一条那就是要让我们的自身免疫系统保持强大。因此,在当前紧张状态下,我们需要保持营养的饮食、充足的睡眠并尽量避免压力。希望大家一切平安!
希望之城是位于美国西岸的癌症治疗和研究中心,为帮助中国癌症患者的远程诊疗,希望之城开发了“远程第二诊疗意见服务 RSO”。通过这项服务,患者不仅可以免去来回奔波的辛苦,也降低了前往医院感染其他病毒的风险,因而有助于减轻焦虑情绪。关注美国希望之城的微信公众号(CityofHope希望之城),及时获取更多关于癌症预防与诊疗的常识和帮助。
