为何有些人即使暴露于新冠病毒仍未感染

当科学家让人们暴露于导致新冠的病毒时,只有一部分人生病。研究他们可能为免疫力提供线索

Glowing white human figure surrounding by red coronaviruses in a large red room

Phiwath Jittamas/Getty Images

并非所有暴露于 SARS-CoV-2(导致新冠的病毒)的人都会患上该疾病。六月发表在《自然》杂志上的一项新研究可能部分解释了原因:在 2021 年一项名为“挑战研究”的实验中,研究人员试图用低剂量的原始 SARS-CoV-2 毒株感染 16 名未接种疫苗的志愿者。快速抑制病毒的参与者激活了他们鼻子中快速作用的先天免疫反应。

在该研究中,研究小组首先评估了参与者的基线免疫功能,然后将感染性溶液喷入他们的鼻子。在随后的四个星期里,研究人员从受试者身上收集鼻拭子和血液样本,用于单细胞 DNA 测序分析。耶鲁大学医学院的免疫学家 Akiko Iwasaki 说,这为科学家们提供了“对人类病毒暴露早期阶段前所未有的观察”,她没有参与这项研究。

接种后,16 名受试者中有 6 名患上了全面的新冠感染,并伴有轻微症状,如喉咙痛和鼻塞。另有 3 人检测呈阳性或接近阳性,断断续续,但症状非常轻微或没有症状。这些人的所谓短暂感染是微弱而短暂的。其余 7 名参与者完全抵抗了感染,从未检测呈阳性。


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与那些患上全面感染的人相比,那些抵抗短暂感染的三个人在感染后第一天就在他们的鼻子中产生了大量的信号蛋白,称为干扰素。相比之下,那些患上全面感染的人早在第二天就在他们的血液中显示出干扰素,但在第五天才在他们的鼻子中显示出来。

干扰素使细胞能够防御外来入侵者,如 SARS-CoV-2:它们暂时停止病毒侵入以复制的主要生命功能。细胞可以在感染中期产生干扰素,在病毒接管其机器之前,或者它可以触发特定的免疫细胞在细胞死亡后产生信号。短暂感染组的参与者在 SARS-CoV-2 将它们改造成病毒制造工厂之前就发出了身体的警报,从而阻止了疾病的发生。患有全面感染的参与者反应较慢;一旦他们的身体检测到感染,它就会陷入恐慌,将干扰素送到各处。结果,干扰素到达鼻子(感染部位)的时间晚于它们出现在血液中的时间,从而给了病毒更多的时间来繁殖。

强大的干扰素反应可能有助于人们抑制新冠的想法不太可能让免疫学家感到惊讶。这一发现与之前的研究结果相符,之前的研究表明,儿童对新冠的相对抵抗力与他们异常强大的鼻先天免疫反应有关,并且血液中较高水平的干扰素与较轻的疾病相关。这项新研究强调了干扰素在防御 SARS-CoV-2 方面可以发挥的重要作用,以及这种作用在整个身体中随感染过程变化的方式。

研究人员尚不清楚为什么有些人能更快地调动先天免疫系统来对抗感染,或者其他人如何完全排斥病毒,但遗传学可能起作用。在最近的研究中,相对较早扑灭病毒或避免感染的参与者往往在一种名为HLA-DQA2的基因中具有高水平的基线活性。该基因产生一种已知向免疫细胞呈现外来入侵者片段的蛋白质。然而,目前尚不清楚该蛋白质的活性是否使人对感染具有抵抗力,或者仅仅是有效免疫反应的产物。“我们真的无法区分这里是先有鸡还是先有蛋,”该研究的共同主要作者、荷兰癌症研究所的研究员 Rik Lindeboom 说。

Iwasaki 说,如今,当大多数人已经感染过病毒或接种过疫苗时,感染者释放干扰素的速度可能没那么重要了。如果先天反应缓慢,身体的适应性免疫反应(其较慢的、病原体特异性防御)可能会来救援。而且,某些病毒株似乎已经开发出针对干扰素反应的防御机制,削弱了其效果。

Iwasaki 指出,如果时机恰当,仍然有理由使用增强干扰素的药物作为辅助疗法。挑战研究清楚地表明,为了有效预防感染,干扰素水平必须在第一天或之前达到峰值。这意味着任何潜在的药物最好用作预防措施——例如,在参加音乐会之前服用——或作为暴露后“B 计划”药物。然而,一些临床试验已经在超过该时间窗的情况下实施了这些疗法,产生了不同的结果。

Lindeboom 说,公司还可以使用来自感染参与者的数据来创建更好的新冠疫苗。他们可以通过比较称为 T 细胞的免疫细胞对疫苗接种的反应与在新冠康复者身上看到的 T 细胞反应来衡量其疫苗的有效性。正在开发中的新型鼻腔疫苗旨在通过在鼻子而不是循环系统中引发适应性免疫反应来从一开始就阻止感染。

他补充说,有些人将先天免疫反应的强大能力解释为无视疫苗的理由,但这种反应因人而异,无法提供对病毒的完全保护。然而,即使是轻微的新冠感染也会增加一个人心脏问题的风险和长新冠;全身免疫反应引起的广泛炎症会对身体器官造成压力。

值得庆幸的是,新研究中的参与者没有出现任何长期副作用,至少在暴露后一年内是这样。但疫苗接种仍然是限制感染和长期疾病的最可靠方法。

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