关于免疫系统，科学家们长期以来一直感到神秘。它的活动非常复杂，并且个体之间差异很大；对该系统工作原理的更深入了解可能会带来更多更好的疫苗，甚至可以更清晰地分辨健康和疾病之间的区别。
现在，三项研究报告称，在明显的混乱中发现了新的模式，包括在出生后的关键几天内，当免疫系统首次面临来自外界的许多威胁时。
去年，欧洲研究人员发表了一项对100名婴儿（一半是早产儿）出生后1至12周免疫系统的分析。在本周发表在《自然通讯》上的一项研究中，一个全球研究人员联盟开始通过检查新生儿出生后头七天内哪些基因、蛋白质和免疫细胞活跃来为健康的免疫系统发育奠定基准。波士顿儿童医院的职员医生兼精准疫苗项目主任奥弗·莱维说：“在生命的第一个星期内，发生了大量的分子变化。” 他帮助领导了最近的研究。“超过1000个基因发生变化，许多蛋白质发生变化，数百种代谢物发生变化——我们谈论的是相当剧烈的转变。”
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这两项研究——以及第三项研究成年人免疫系统的研究——是旨在理解不仅该系统的组成部分，而且它们如何组合在一起的日益增长的努力的一部分，斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所的儿科免疫学家兼副教授、去年论文的资深作者佩特·布罗丁说。“免疫系统非常复杂；有很多活动部件，”布罗丁说。“如果我们只关注，比如说，一种细胞或蛋白质，我们将无法看到整个系统是如何连接的，或者在给定时间它如何在给定患者中被调节和发挥作用。”
布罗丁补充说，当他自己的研究表明，无论婴儿是足月出生还是早产出生，他们的免疫系统对出生的反应方式都相似时，他感到很惊讶。“当孩子第一次走出来面对环境时，就会发生一些事情，”他说。“正在发生很多剧烈的变化。”布罗丁的研究表明，细菌会迅速在新生儿的消化道、皮肤和肺部定植——他说这似乎是这些变化的“驱动力”。“我们认为这是出生后发生的触发因素，这也是所有孩子反应如此相似的原因，因为他们都被定植了，”他说。他指出，更多的研究可能有助于区分正常的个体差异，并确定具有某些特征的新生儿在童年后期的情况。
在本周发表的研究中，莱维和国际小组的其他研究人员比较了来自西非冈比亚的 30 名新生儿的两个血样，并在地球另一端的巴布亚新几内亚的另外 30 名新生儿中验证了他们的发现。莱维说，他们仅从一毫升血液中就获得了每个孩子的大量数据，这在几年前是不可能实现的。他也是哈佛医学院的教授。尽管新生儿在基因、免疫和代谢活动的测量中表现出很大差异，但研究小组惊讶地发现了“核心特征”，他说，因为婴儿的基因和免疫活动在出生后的第一个星期内发生了变化。莱维说，该研究开始为免疫行为设定基准，这将有助于理解早产儿或患病婴儿与该标准的差异，他的团队现在正在研究疫苗如何影响这种轨迹。
佛罗里达大学研究新生儿血液感染的副教授詹姆斯·温恩同意，该联盟的研究有助于建立这样的基线——“第一个星期的路线图是什么”。温恩没有参与任何新的研究，他说他渴望看到更多婴儿的数据——特别是像他治疗和研究的那些早产儿。“我认为这项工作对于确定疾病状态至关重要，”他说。
在第三项最近的研究中，该研究着眼于成年人的免疫系统，斯坦福大学和以色列的科学家花了九年多的时间来跟踪135名不同年龄的成年人免疫系统的活动。这项研究于本月早些时候发表在《自然医学》上，表明尽管每个成年人的免疫系统都不同，但与年龄相关的变化遵循着共同的轨迹。特克尼昂-以色列理工学院系统免疫学和精准医学实验室的联合资深作者兼负责人沙伊·申-奥尔说，这就像每个人都在以不同的速度开车前往同一地点。
申-奥尔说，他和他的合作者已经利用这些信息开发了一种免疫健康临床测量方法，该方法可以告知患者他们的免疫系统是否正常运作——类似于胆固醇水平和血压被用来确定心血管健康的方式。他说，这些数据也可能有助于识别出那些不会从流感疫苗中受益的人，并补充说它甚至可能作为旨在减缓免疫老化的生活方式改变或药物的参考点。
人类疫苗项目（一个致力于解码人类免疫系统的国际非营利组织）的总裁兼首席执行官韦恩·科夫说，所有这些对该系统的大局调查对于开发下一代疫苗至关重要。他说，那些容易制造的疫苗已经被制造出来了；像这样的研究揭示了免疫系统的详细工作原理，对于扩大可以预防或治疗的疾病组合至关重要。“在过去的六到八年里，人们已经意识到，了解人类免疫系统的潜在复杂性实际上是下一场公共卫生革命的核心，”他说。“这是医学的下一个前沿。”