失忆的免疫系统
资料来源:Ezra Acayan/Getty
麻疹似乎比科学家曾经怀疑的更有害。
麻疹病毒是最具传染性的人类病原体之一。它本身非常危险,有时会导致致命的并发症,如肺炎和脑炎。
现在,麻疹的影响进一步扩大:让免疫系统患上健忘症。
研究人员分析了荷兰麻疹疫情爆发前后感染麻疹但未接种疫苗的儿童的血液。结果表明,这种病毒可以抹去人体对先前病原体的记忆。相关论文最近分别发表在《科学-免疫学》和《科学》杂志上。
这两项研究揭示了感染如何在数月或数年后损害免疫系统,导致身体“忘记”过去对其他病原体的抗体。
“没有这些抗体,儿童将失去大部分免疫防御,并变得容易受到他们遇到并战胜的病毒的攻击。”美国霍华德·休斯医学研究所的研究员斯蒂芬·艾尔里奇说:“我们发现了强有力的证据,证明麻疹病毒实际上正在破坏免疫系统。”
尚不清楚这种“免疫失忆症”在多大程度上增加了感染致死率。但是传染病专家认为,研究结果是让儿童对病毒免疫的另一个很好的理由。由于疫苗接种不足和错误的疫苗安全问题,麻疹病例正在迅速增加——从2017年到2018年,全球增幅超过30%。
“如果我们允许(麻疹)爆发,我们就是在故意制造同样容易感染其他疾病的人。”领导其中一项研究的英国韦尔科姆桑格研究所的韦利斯拉夫彼得罗娃说。
隐藏橡皮擦
麻疹病毒是科学家见过的最具传染性的病毒之一。在疫苗于1963年研制出来之前,麻疹每年在美国造成300万到400万例病例。但是在接下来的几十年里,这个数字直线下降——在2000年,当美国宣布消灭这种疾病时,只有86个病例被报道。
但也是从那时起,麻疹卷土重来,并经常在未接种疫苗的社区流行。今年10月3日,美国疾病控制中心报告了1250例病例。
世界卫生组织的数据还显示,每年全球仍有700多万人感染麻疹,由于缺乏疫苗和拒绝接种疫苗,导致10多万人死亡。
先前的研究表明,这种疾病的影响远远超出了感染范围。
参与这项研究的哈佛大学病毒学家迈克尔·米娜(Michael Mina)在2015年发布了一份研究报告,称麻疹可能会在两到三年内抑制感染者的免疫系统,使他们容易感染其他疾病。研究人员假设麻疹可能会导致“免疫健忘症”,在这种情况下,人体会忘记它所看到的病原体。
然而,相关的假设仍有争议。关键问题包括:如果免疫失忆症是真的,它是如何发生的,有多严重?
现在,由哈佛医学院、布里格姆女子医院和荷兰伊拉斯谟大学鹿特丹医学中心的研究人员领导的国际研究小组给出了答案。
研究人员分析了77名未接种疫苗的荷兰儿童在麻疹前后的血样。结果表明,麻疹病毒清除了这些儿童中11%至73%的保护性抗体。这些抗体可以“记住”以前被感染的病原体,以防止人体再次被感染。这包括一系列病毒和细菌,从流感到疱疹病毒,再到导致肺炎和皮肤感染的细菌。这篇论文发表在《科学》杂志上。
血中的答案
Elledge和他的同事在2015年报道的VirScan工具只需一滴血就能识别数百种病毒的抗体,如流感和疱疹。然而,对于几十年前接种过麻疹疫苗的人来说,血液中麻疹抗体的含量可能太低而无法检测。
同样,2013年,荷兰伊拉斯谟大学鹿特丹医学中心的Rik de Swart团队在征得一名未接种疫苗的儿童父母同意的情况下,从该儿童身上采集了血液。后来,麻疹扩散了,研究人员回来收集另一组血样。样本收集之间的平均时间为10周。
几年后,艾立芝、米娜、斯沃特和其他人合作用病毒扫描分析了这些被感染儿童的样本。他们毫不费力地发现了麻疹抗体,但他们也注意到了一些奇怪的事情:儿童的其他抗体似乎正在消失。
麻疹感染后,儿童积累的抗体数量减少,甚至急剧减少。“我们首先试图了解病毒扫描对麻疹的作用。但我们发现,当麻疹爆发时,抗体消失了。”艾立芝告诉《中国科学》。
研究人员在四只猕猴身上重复了这个实验——这次是在麻疹感染前和感染后5个月采集血样。结果更加明显。平均来说,这些猴子失去了40%到60%的抗体,这可以保护它们免受其他病原体的侵害。然而,Elledge说抗体从血液中消失需要时间。
“想象一下,你对病原体的免疫力就像拿着一张罪犯的照片,上面打了几个洞。”米娜说,“如果你看到罪犯,你会更难认出他们,尤其是在重要特征如眼睛或嘴巴上打孔的时候。”
彼得罗娃的团队还对荷兰儿童的血液进行了不同的分析。研究小组直接发现了抗体的来源:已知被麻疹病毒感染的B细胞。他们发现麻疹感染降低了记忆B细胞的多样性。这种病毒杀死了对抗其他病原体的B细胞,并用对抗麻疹的新B细胞记忆取而代之。
麻疹还减少了另一种类型的B细胞的多样性:骨髓中的非特异性幼稚B细胞,这种细胞可以抵抗不熟悉的感染。这项研究发表在《科学免疫学》上。研究人员表示,麻疹病毒不仅会删除免疫记忆,还会让免疫系统在未来更难对新的病原体做出反应。
过来拿疫苗
研究人员表示,这项研究首次测量了麻疹病毒造成的免疫损伤,并强调了接种疫苗预防麻疹感染的价值。
普林斯顿大学的人口生物学家布莱恩·格伦菲尔说,这两项研究为麻疹感染的高度免疫抑制效应和麻疹疫苗的拮抗作用提供了进一步的有力证据。
"预防麻疹和消除免疫记忆的唯一方法很明显:接种疫苗."米娜告诉记者,“事实上,医生应该考虑在孩子患麻疹后给他们接种疫苗,预防所有常见的病原体。”
据了解,麻疹是一种病毒性传染病,大多数受儿童影响。症状包括发烧、上呼吸道炎症、咳嗽、结膜炎等。严重的疾病会导致肺炎和其他疾病,甚至导致死亡。目前,还没有特定的药物。预防麻疹最有效的方法是接种疫苗。
然而,近年来,“反疫苗”运动在一些西方国家获得了势头,一些反疫苗活动分子散布了关于麻疹、腮腺炎和风疹三联疫苗的虚假信息。有些人选择不接种麻疹和其他疫苗,即使他们有条件。
然而,研究人员发现接种麻疹、腮腺炎和风疹疫苗不会损害儿童的整体免疫力。这些结果与几十年的研究是一致的。彼得罗娃说,确保广泛的麻疹疫苗接种不仅有助于防止仅今年一年就有12万人直接死于麻疹,还可以防止数十万人因免疫系统持续受损而死亡。
“这使人们认识到了解和预防麻疹的长期影响的重要性,包括医生和父母没有注意到的隐性影响。如果你的孩子两年后得了麻疹和肺炎,你可能不会把两者联系起来。但麻疹的症状可能只是冰山一角。”米娜说。
相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.aay6485
https://doi.org/10.1126/sciimmunol.aay6125