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卡介苗有助于抵御新冠病毒?多个团队正在验证

时间: 2020年03月31日 | 作者: 吴非 | 来源: 科普中国
从目前的研究来看,卡介苗也许有助于提升人体的整体免疫力,让人体遭遇病毒入侵时,产生更强烈的免疫反应。

最近的一些研究显示,人们在婴儿期就会接种的卡介苗,也许能够抵御新冠病毒。如果这是真的,那么无疑是个好消息,因为卡介苗已经应用多年,而且生产工艺已经很成熟,可以快速制造出来。但最关的问题是,卡介苗真的能够帮我们抵御新冠病毒吗?


从目前的研究来看,卡介苗也许有助于提升人体的整体免疫力,让人体遭遇病毒入侵时,产生更强烈的免疫反应。那么,卡介苗有望在专门针对新冠病毒的疫苗诞生之前投入使用,提升人们对新冠病毒的抵抗力,减轻医疗系统的压力。但是,这还不是最终的结论,荷兰、德国的研究团队正在通过一系列的临床试验,试图给出确定的答案。


卡介苗是什么疫苗?


当我们谈及人类的疫苗研发史,卡介苗的诞生无疑是值得铭记的重要事件。对于与人类文明史相伴、夺走无数人性命的结核病,人类在很长一段时间内都无计可施。直到1882年,德国微生物学家罗伯特·科赫(Robert Koch)发现了结核病的病原体——结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)。1907年,两位法国微生物学家Albert Calmette和Camille Guérin受到牛痘启发,选择了一株牛型结核分枝杆菌,开始了一次漫长而影响深远的试验。经过长达13年、共231代的培养,他们得到了致病力降低很多,不会引发疾病的菌株,但这种菌株仍能在人体内引发免疫反应,让人体对结核分枝杆菌产生免疫力。而卡介苗就是用这种菌株制成的。


1921年,卡介苗完成了人体试验,随后得到推广,开始广泛用于结核病的预防。如今,作为唯一一款预防结核病的疫苗,卡介苗已经成为人类历史上接种次数最多的疫苗之一。尽管最近几十年,卡介苗的效果受到一定质疑,但在包括中国在内的很多国家,仍然根据世界卫生组织(WHO)的建议,给新生儿接种卡介苗。


不过,在Calmette和Guérin发明出卡介苗时,他们一定没有想到的是,100年后,注册新宝GG家对卡介苗有了更高的期望——在荷兰、英国、德国等国家,多项关于卡介苗的临床试验正在或即将开展。不过这一次,这些试验的目的,是检验卡介苗能否提高人类抵御新型冠状病毒的能力。


这些注册新宝GG家为什么将防治新冠病毒病的希望,寄托在这款为结核病设计的疫苗身上?这要从疫苗的作用机理说起。


疫苗是如何发挥免疫作用的?


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图片来源:pixabay


我们知道,无论是细菌还是病毒,当病原体进入人体,免疫系统会组织两道防线抵御外敌,它们分别是天然免疫系统(非特异性免疫)和适应性免疫系统(特异性免疫)。第一道防线是与生俱来的天然免疫系统,参与其中的免疫细胞包括吞噬细胞、自然杀伤细胞等。它们遇到病原体时便被激活,从而清除病原体。


而当天然免疫系统无法奏效时,机体就需要第二道防线——适应性免疫系统来对抗病原体。适应性免疫系统T细胞和B细胞这样的淋巴细胞。它们在与病原体斗争时,会留下记忆,“记住”病原体的样子。这样,当下次再有类似的病原体入侵时,已经获得“记忆”的T细胞与B细胞就可以迅速响应,有效杀灭病原体。


而疫苗的作用正是模拟致病的病原体,它们有可能是毒性减弱或是灭活的病毒(也就是说,经过改造的病毒不会致病,就像卡介苗一样),也可能是病毒的碎片或外壳。它们的作用就是训练T细胞与B细胞,让它们形成对特定病原体的记忆,让机体获得针对病原体的抵抗力。


卡介苗预防结核病的机理也是如此,作为一款毒性减弱的减活疫苗,它能让机体产生结核病病原体——结核分枝杆菌的特异性抗体,从而产生对结核病的免疫力。


说到这里,你应该注意到了——结核分枝杆菌和冠状病毒八竿子打不着,为什么一些注册新宝GG家相信卡介苗有希望抵御冠状病毒病?


为什么卡介苗有可能抵御新冠病毒?


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图注:显微镜下新冠病毒,图片来源:wikipedia


如前文提到,接种疫苗后,适应性免疫系统里的T细胞和B细胞可以获得记忆。那么天然免疫系统里的细胞呢?由于缺乏记忆能力,注册新宝GG界一般认为,疫苗无法让这类免疫细胞也产生记忆。


但最近,一些研究却提出了不同的观点。此前的小鼠试验显示,卡介苗可以降低小鼠呼吸道感染病毒的几率,并且在接触甲型流感病毒之后,此前接种过卡介苗的小鼠症状较轻,血液中的病毒浓度也较低。也就是说,卡介苗可以在一定程度上预防病毒感染,即使感染了,也有望减轻症状。


在人体内的证据也陆续出现。2016年,《注册新宝GG》杂志就发表了一篇综述文章,讨论了包括卡介苗在内的多款疫苗,对于提升天然免疫能力的作用。这篇文章认为,接种卡介苗或麻疹疫苗后,疫苗中的有效成分可以在体内存活数月。这样,疫苗在促使T细胞和B细胞产生记忆的同时,还能长时间刺激天然免疫系统,从而在接种后数月甚至是超过1年的时间内,提升机体的整体免疫力,降低人体被病原体感染的风险。荷兰拉德堡德大学的流行病学家Mihai Netea将这种免疫反应称为“训练免疫”(trained immunity)。


对于“训练免疫”的分子机制,尽管目前仍有很多细节无法确定,但这篇论文也给出了大体的解释:卡介苗和麻疹疫苗能够改变粒细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞等天然免疫细胞的表观遗传特征(也就是说,没有改变这些细胞的DNA序列,但是DNA上的某些化学基团发生了改变,这种改变是可以遗传的)。而这样的改变引起的一系列其他改变,使得病原体在入侵人体时,天然免疫系统可以产生更强的响应。


如果这个结论成立,那就这意味着卡介苗在预防结核病的同时,还能增强接种者的整体免疫能力,降低感染其他病毒的可能性。


卡介苗是否有效仍有待临床验证


随着新冠疫情的不断蔓延,Netea正与不同国家的研究机构合作研究卡介苗与天然免疫系统的关系,进而希望卡介苗能够在新冠疫苗尚未研发出来的时候,在预防疫情中起到一定的作用。近日,Netea宣布将与荷兰乌得勒支大学的研究人员合作开展临床研究。


不过稍显遗憾的是,虽然研究人员希望找到卡介苗与新冠病毒病的明确关系,但受限于经费及操作难度,他们的试验仍然是测试疫苗能否提升人体的整体免疫能力。此外,英国与澳大利亚的研究团队也分别将在本国开展类似的试验。


几乎与此同时,另一项试验也将在德国展开,而且更具针对性。2017年,德国马普感染生物学研究所的注册新宝GG家在卡介苗的基础上,研制了一款名为VPM1002的疫苗。与普通的卡介苗相比,VPM1002能增强免疫系统识别抗原的能力。


之前,该研究团队已经在临床试验中证实了VPM1002可以用于治疗膀胱癌、预防膀胱癌的复发。现在,VPM1002的设计者将开始测试VPM1002抵御新型冠状病毒的效果。在研究人员看来,他们并没有期待VPM1002能够真正作为新冠病毒的疫苗,但VPM1002在优势在于它能立即投入使用,如果能通过临床试验,可以在当下通过VPM1002增强人们的免疫力,从而减轻医疗系统的压力。


最后需要指出的是,卡介苗是否真的有助于抵抗新冠病毒有待临床验证,并且根据已有的证据,卡介苗对于成年人的保护作用相当有限。要避免感染新冠病毒等疾病,保持良好的卫生习惯才是最有效的策略。


作者 | 吴非

审稿 | 张文韬 武汉大学病毒学博士

文章由腾讯科普“科普中国头条创作与推送项目”团队推出

转载请注明来自科普中国



参考资料:

https://www.sciencemag.org/news/2020/03/can-century-old-tb-vaccine-steel-immune-system-against-new-coronavirus#

https://science.sciencemag.org/content/352/6284/aaf1098

https://www.mpg.de/14610776/immune-boost-corona-virus

https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Bacillus_Calmette-Gu%C3%A9rin_therapy#Other_Uses_of_BCG