免疫系統如何對抗冠狀病毒等入侵者?

免疫系統如何對抗冠狀病毒

免疫系統如何對抗冠狀病毒等入侵者?

免疫系統如何對抗冠狀病毒?

  • 抗體的產生是對病毒、細菌或其他病原體的重要免疫反應,但這並不是身體對抗感染的唯一方式。
  • 疫苗加強劑是增強對 SARS-CoV-2免疫保護的一種方式。
  • 一些專家質疑是否有必要施打加強劑,我們的免疫系統也許在施打兩劑後已足夠強大,主張不需額外的疫苗劑量。

隨著各國推出加強劑量的 COVID-19 疫苗,關於現在是否需要這些額外措施的討論集中在三個議題上-突破性感染(指施打疫苗後卻依然確診的情況)、抗體水準下降和Delta變異株的衝擊,當然,這些都是相互關聯的。

產生抗體,只是免疫系統用來對抗感染的其中一種方式。若我們只關注抗體水準的議題,會遺漏其他部分提供的保護力。

儘管如此,了解抗體的保護原理以及抗體水準下降對於預防新冠肺炎的影響仍然很重要。

什麼是抗體?

 

抗體又稱免疫球蛋白,是免疫系統在人體遭病毒感染時產生的Y形蛋白質。它們識別並結合特定的分子結構(稱為抗原),如病毒或細菌表面的分子結構。

抗體是由B細胞(一種免疫細胞)產生,存在於血液、淋巴結、脾臟和其他組織中,每個B細胞會產生一種特定類型的抗體。科學家們估計人類免疫系統可以產生至少一萬億種獨特的抗體。當身體第一次遇到病毒或其他病原體時,B 細胞可以與該病原體結合,B細胞將會被活化。一旦被活化,B 細胞就會增殖並形成不同的細胞,包括漿細胞,它們是產生抗體的「工廠」。

抗體在感染後會在體內保留一段時間,但它們的數量會在數月或數年內減少,實際上會取決於病原體和其他因素。

疫苗的原理是什麼?

 

疫苗會觸發類似人體遇到病毒時的免疫反應,所以不會像自然感染那樣產生嚴重病症。「疫苗接種」基本上是一種為身體提供抗體的技巧,所以當你真的不幸接觸到病毒時,你至少有抗體軍隊可以抵抗。mRNA疫苗則針對我們的細胞如何製造針對冠狀病毒刺突蛋白的抗體。

 

我們需要多高的抗體數?

 

免疫系統不會只產生一種抗體來抵抗病原體,而是產生多種不同的抗體。這些抗體中某些會與抗原強烈結合,而另一些則不然。

它們也可分為中和抗體和非中和抗體。顧名思義,中和抗體可以「中和」病原體。舉個例子:為了對付 SARS-CoV-2,某些中和抗體會與冠狀病毒刺突蛋白緊密結合,防止它感染其他細胞。雖然非中和抗體不會這樣做(或只是很微弱)它們仍然可以在對抗病原體這方面發揮作用。

非中和抗體不能保護細胞免受感染,但它可以識別那些受感染之細胞表面的病毒抗原。當非中和抗體與這些表面抗原結合時,免疫系統的其他部分就會開始作用,並清除那些受感染的細胞。

Faculty of Health Sciences and an Associate Faculty的醫生Pantophlet表示,對於COVID-19,大多數實驗室都會測量中和抗體,因為這可以為人類提供合理的保護措施(防止感染)。然而,對於 COVID-19我們還不清楚需要多高的中和抗體水準才能提供一定的預防效果。

羅格斯公共衛生學院(Rutgers – School of Public Health)生物統計學和流行病學副教授 Emily S. Barrett 博士說明:「欲確定這種最低限度的免疫反應,過程非常複雜,因為除了抗體之外,免疫系統還有其他保護人體的方式。這包括細胞或 T 細胞介導的免疫反應。所以雖然我們都想確定一個數字做為門檻,但目前沒有明確的答案。」確定的是,隨著中和抗體水平的下降,發生突破性感染的可能性更大。

免疫反應因人而異

 

儘管科學家們經常關注疫苗有效性,但人們對疫苗接種和自然感染的免疫反應可能都會有所不同,有時差異很大。

在一項研究中,實驗人員發現,大多數研究參與者在感染後的 6 個月內都具有持續性的抗體,但在此期間,根據症狀,水準的升高程度有所不同。症狀嚴重的人在前 2 個月內抗體水準急劇上升,而無症狀感染者在 6 個月內抗體水準緩慢增加。

研究人員並沒有研究抗體水準較高的人是否能防止再次感染。但是在絕大多數受感染的個體中都可以檢測到抗體,並且不需要高循環抗體計數就能觀察到。

另一項研究發現,即使是輕症患者,似乎也能預防再次感染,至少在感染後的 6 個月內是這樣。當談到接種疫苗後抗體水準下降,一項研究表明,不同的群體也出現了類似的現象。研究人員研究了 120 名療養院居民和 92 名接受過 2 劑輝瑞-BioNTech COVID-19 疫苗的醫護人員的血液樣本。6 個月後,兩組的抗體水準均下降了 84% 以上。研究人員還發現,與未感染的人相比,之前感染過冠狀病毒的人的抗體水準下降幅度相似。

然而,未感染過的老年人對疫苗接種產生的原始抗體反應較少。這種較低的免疫反應也發生在其他疫苗中,包括季節性流感疫苗。這是以接種者的年齡作為變數的研究。研究作者、凱斯西醫學院教授戴維·加拿大迪 (David Canaday) 博士表示,接種疫苗後 6 個月,這些療養院居民中有 70% 的「中和抗體水準」非常低,處於檢測極限。不過該研究尚未經過同行評審。

來自School of Medcine的David Canaday 表示,高齡族群尤其令人擔憂,因為他們可能身體虛弱或有其他慢性健康問題。免疫系統較弱的人也可能不會對疫苗接種產生強烈的免疫反應,從而使他們的抗體水準較低,如器官移植接受者、接受癌症治療中或服用抑制免疫系統藥物的人。

在 CDC 研究中,在整個研究期間,免疫功能低下的住院患者,疫苗有效性為 63%。這就是為什麼 CDC 推薦 某些完全接種 mRNA COVID-19 疫苗的人接種疫苗加強劑,它是針對抗體水準下降這件事實而給予的。旨在幫助免疫功能低下的人們達到與其他人群更接近的抗體水準。

結論

 

雖然圍繞 COVID-19 疫苗的討論漸漸轉向免疫力可能減弱和是否需要加強劑,但巴雷特說:「人們需要知道,最重要的是,目前使用的所有COVID-19疫苗都會產生強大的抗體反應,這絕對是保護自己免受感染的最佳方式。」

參考資料:

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Chloe

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