新冠病毒大流行使全世界對免疫學的複雜性進行了快速研究。“群體免疫”和“血清學檢測”已成為家喻戶曉的術語。這些概念中首當其衝的是抗體。這些免疫蛋白通常在感染後的第二或第三週出現，附著在入侵者上，阻止它們潛入人體細胞。如果在血液樣本中發現針對特定病毒的抗體，則它們的出現證實了可能預防再次感染的免疫反應。
激發合適的抗體以解除 SARS-CoV-2（導致當前大流行的病毒）的武裝，是數十家疫苗開發者的目標，其中幾家已經創紀錄地啟動了人體試驗。但公共衛生官員和科學家警告不要行動過快。在極少數情況下，這些免疫防禦者可能會加劇疾病，而不是抵抗疾病。
在 COVID-19 疫苗製造的早期階段，這種擔憂尚未成為現實。然而，根據過去冠狀病毒爆發的相關研究，疫苗製造商並不認為這個障礙純粹是理論上的。
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通常，SARS-CoV-2 和早期相關的冠狀病毒 SARS-CoV 透過一個對接位點進入細胞：一種稱為 ACE2 的細胞表面受體。提供所需免疫接種的疫苗會產生針對病毒蛋白的“中和”抗體，阻止病原體透過 ACE2 門戶進入。
但耶魯大學免疫學家巖崎明子 (Akiko Iwasaki) 表示，僅僅因為抗體可以阻止病毒在實驗室培養皿中進入細胞，並不一定意味著它在體內也會如此。在她最近在自然評論免疫學評論中描述的情景中，抗體有時可能幫助病毒入侵併阻礙通常會吞噬並幫助清除病原體的免疫細胞。
如果產生的一些抗體與病毒結合得不夠好，或者濃度不夠高，它們可能會附著在病毒上，並透過一種稱為抗體依賴性增強 (ADE) 的過程加劇疾病。在 ADE 中，抗體包裹的病毒透過巨噬細胞和其他細胞清理人員成員上的抗體受體獲得“後門”入口——本質上是使本應分解這些病毒並以化學方式處理掉它們的細胞失效。在某些情況下，這個過程會引發有害的炎症反應。
巖崎明子說，事實上，包括冠狀病毒在內的一些病原體似乎“找到了一種利用抗體作為特洛伊木馬”來感染抗病細胞的方法。她的實驗室正在努力瞭解哪些型別的免疫反應可以幫助人們從 COVID-19 中康復，哪些型別的免疫反應會導致疾病。
巖崎明子認為，透過 ADE，病毒可以啟動炎症訊號蛋白（稱為細胞因子）的過度產生，導致“細胞因子風暴”，從而促進急性呼吸窘迫綜合徵並損害肺組織。類似的問題也可能由一些 COVID-19 患者的其他免疫細胞（稱為中性粒細胞）引發。
科學家們尚不確定 ADE 是否真的會在 COVID-19 中促進細胞因子風暴或免疫相關的組織損傷。他們正在根據過去對嚴重急性呼吸綜合徵 (SARS) 和中東呼吸綜合徵 (MERS) 先前爆發的實驗性疫苗的研究來連線假設性的點，在這些研究中，一些免疫動物患上了更嚴重的疾病。此外，巖崎明子和其他人早期的研究表明，通過後門進入細胞的病原體會轉移到富含受體的不同細胞區室，這些受體可以感知微生物威脅並釋放與細胞因子風暴相關的分子。“這是一個眾所周知的事實，”巖崎明子說。“為什麼 SARS-CoV-2 不會以這種方式被識別呢？”
事實上，一些早期冠狀病毒爆發的研究確實支援了抗體可能透過徵用巨噬細胞來觸發炎症病理學的觀點。在中國研究人員去年發表在JCI Insight上的一項猴子分析中，他們表明來自接種疫苗動物血清的 SARS-CoV 抗體足以在未接種疫苗的動物中引發肺損傷。轉移的抗體會使疾病惡化，並且似乎將肺巨噬細胞從保護狀態轉變為致病狀態，這是根據對免疫細胞遺傳活性的檢查來判斷的。
ADE 已成為其他疫苗的疑似問題。某些登革熱和呼吸道合胞病毒疫苗已引發嚴重的免疫反應。抗體可能是引發因素之一，但疫苗科學家表示，免疫相關的組織損傷是一個更大的潛在擔憂。在接種疫苗後感染 SARS 病毒的動物中，已經發生了由炎症反應引起的肝臟和肺損傷。但 ADE 作為一種機制已在實驗室培養皿實驗中得到證實，因此這種現象“在某種程度上更具理論性”，德克薩斯兒童醫院疫苗開發中心聯合主任彼得·霍特茲 (Peter Hotez) 說，該中心正在利用其 SARS 疫苗工作來建立 COVID-19 疫苗。
雖然亞最佳抗體可能導致炎症和組織損傷，但他表示，這些問題也可能由T 細胞的異常活動引起，T 細胞是免疫系統武器庫中的另一種病毒戰鬥者。5 月 14 日發表在Cell雜誌上的一項研究表明，SARS-CoV-2 特異性 T 細胞在正常運作時，可能有助於人們對抗 COVID-19。
科學家們非常清楚 ADE 的潛在危險。日內瓦大學疫苗科學家、流行病防範創新聯盟 (CEPI) 顧問保羅·亨利·蘭伯特 (Paul Henri Lambert) 說，這是“可能發生的事情”。“但在現階段，我們沒有任何證據表明這對 SARS-CoV-2 疫苗來說是一個問題。”
馬薩諸塞州生物科技公司 Moderna 上週宣佈了其基於 RNA 的 COVID-19 疫苗早期臨床試驗的初步結果，該公司在研究參與者中沒有發現嚴重的健康問題。根據柳葉刀雜誌 5 月 22 日發表的一項研究，在中國進行的早期試驗中測試的另一種 COVID-19 疫苗似乎是安全的，並在該研究的 108 名參與者中的一部分人身上產生了中和抗體。
其他幾種 COVID-19 疫苗已在非人類靈長類動物身上進行了測試。其中一種是由中國研究人員用滅活病毒製成的，他們在 5 月 6 日報告說，最高劑量提供了保護。該團隊在分析感染 SARS-CoV-2 七天後的四隻猴子中沒有發現疾病增強的證據。5 月 13 日，預印本伺服器 bioRxiv 上釋出了一篇關於第二種疫苗的非同行評審論文，該疫苗是使用 SARS-CoV-2 蛋白質（負責病毒進入宿主細胞）開發的。它也沒有顯示出疾病增強的跡象。在 5 月 20 日對用另一種候選疫苗（DNA 疫苗）免疫的獼猴進行的研究中，科學家報告說，他們“即使在使用未能提供保護的次優疫苗構建體的情況下，也沒有觀察到增強的臨床疾病”。
艾奧瓦大學的內科醫生和病毒免疫學家斯坦利·珀爾曼 (Stanley Perlman) 參與了美國國立衛生研究院和世界衛生組織設立的 COVID-19 疫苗委員會。他說，這些委員會已經徹底討論了 ADE 可能帶來的風險。但珀爾曼補充說，鑑於疫情的緊迫性，“人們說，我們昨天就得拿到疫苗。另一方面，有人說，‘哦，不，我們必須非常小心。’ 如何平衡這一點？在我們擁有疫苗、在我們擁有群體免疫之前，我們無法開放國家。因此，這就變成了一個難題：什麼是最正確的行動方案？”
真正的問題是 COVID-19 疫苗在接種給數十萬人後是否會引起 ADE。研究人員也在測試康復患者的血漿是否可以安全地治療因該疾病住院的人，他們也對這個問題感到擔憂。在一項對全國 5000 名接受這種康復血漿的患者進行的研究中，迄今為止尚未報告 ADE，該研究於 5 月 14 日釋出在預印本伺服器 medRxiv 上。
蘭伯特說，在進入下一階段研究之前，對早期臨床試驗志願者和非人類靈長類動物的免疫反應進行分析，應該能夠識別出具有免疫增強潛在風險的疫苗。霍特茲認為，在病毒傳播區域為研究參與者接種疫苗時，關注 ADE 和有害的炎症反應非常重要。“如果你要看到問題，你會在那裡看到它，”他說。“在接種疫苗然後暴露於病毒的個體中，你會想要監測肝臟和肺功能，以確保沒有惡化。”
除了疫苗之外，ADE 還可能影響對 SARS-CoV-2 的免疫反應的其他方面。斯坦福大學麻醉師豪爾赫·卡瓦列羅 (Jorge Caballero) 組織針對 COVID-19 監測測試的資料和工程支援，他想知道這個過程是否可能是其他疾病表現的基礎，包括“新冠腳趾”、與肺部病變相關的呼吸窘迫以及一種神秘的炎症疾病正在襲擊一些患有該疾病的兒童。新興資料“表明，共同的聯絡——如果你願意的話，奧卡姆剃刀——可能是一種鮮為人知的現象，即抗體依賴性增強，”他說。