為何有些人即使暴露於新冠病毒仍未感染

當科學家讓人們暴露於導致新冠的病毒時,只有一部分人生病。研究他們可能為免疫力提供線索

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

Phiwath Jittamas/Getty Images

並非所有暴露於 SARS-CoV-2(導致新冠的病毒)的人都會患上該疾病。六月發表在《自然》雜誌上的一項新研究可能部分解釋了原因:在 2021 年一項名為“挑戰研究”的實驗中,研究人員試圖用低劑量的原始 SARS-CoV-2 毒株感染 16 名未接種疫苗的志願者。快速抑制病毒的參與者激活了他們鼻子中快速作用的先天免疫反應。

在該研究中,研究小組首先評估了參與者的基線免疫功能,然後將感染性溶液噴入他們的鼻子。在隨後的四個星期裡,研究人員從受試者身上收集鼻拭子和血液樣本,用於單細胞 DNA 測序分析。耶魯大學醫學院的免疫學家 Akiko Iwasaki 說,這為科學家們提供了“對人類病毒暴露早期階段前所未有的觀察”,她沒有參與這項研究。

接種後,16 名受試者中有 6 名患上了全面的新冠感染,並伴有輕微症狀,如喉嚨痛和鼻塞。另有 3 人檢測呈陽性或接近陽性,斷斷續續,但症狀非常輕微或沒有症狀。這些人的所謂短暫感染是微弱而短暫的。其餘 7 名參與者完全抵抗了感染,從未檢測呈陽性。


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與那些患上全面感染的人相比,那些抵抗短暫感染的三個人在感染後第一天就在他們的鼻子中產生了大量的訊號蛋白,稱為干擾素。相比之下,那些患上全面感染的人早在第二天就在他們的血液中顯示出干擾素,但在第五天才在他們的鼻子中顯示出來。

干擾素使細胞能夠防禦外來入侵者,如 SARS-CoV-2:它們暫時停止病毒侵入以複製的主要生命功能。細胞可以在感染中期產生干擾素,在病毒接管其機器之前,或者它可以觸發特定的免疫細胞在細胞死亡後產生訊號。短暫感染組的參與者在 SARS-CoV-2 將它們改造成病毒製造工廠之前就發出了身體的警報,從而阻止了疾病的發生。患有全面感染的參與者反應較慢;一旦他們的身體檢測到感染,它就會陷入恐慌,將干擾素送到各處。結果,干擾素到達鼻子(感染部位)的時間晚於它們出現在血液中的時間,從而給了病毒更多的時間來繁殖。

強大的干擾素反應可能有助於人們抑制新冠的想法不太可能讓免疫學家感到驚訝。這一發現與之前的研究結果相符,之前的研究表明,兒童對新冠的相對抵抗力與他們異常強大的鼻先天免疫反應有關,並且血液中較高水平的干擾素與較輕的疾病相關。這項新研究強調了干擾素在防禦 SARS-CoV-2 方面可以發揮的重要作用,以及這種作用在整個身體中隨感染過程變化的方式。

研究人員尚不清楚為什麼有些人能更快地調動先天免疫系統來對抗感染,或者其他人如何完全排斥病毒,但遺傳學可能起作用。在最近的研究中,相對較早撲滅病毒或避免感染的參與者往往在一種名為HLA-DQA2的基因中具有高水平的基線活性。該基因產生一種已知向免疫細胞呈現外來入侵者片段的蛋白質。然而,目前尚不清楚該蛋白質的活性是否使人對感染具有抵抗力,或者僅僅是有效免疫反應的產物。“我們真的無法區分這裡是先有雞還是先有蛋,”該研究的共同主要作者、荷蘭癌症研究所的研究員 Rik Lindeboom 說。

Iwasaki 說,如今,當大多數人已經感染過病毒或接種過疫苗時,感染者釋放干擾素的速度可能沒那麼重要了。如果先天反應緩慢,身體的適應性免疫反應(其較慢的、病原體特異性防禦)可能會來救援。而且,某些病毒株似乎已經開發出針對干擾素反應的防禦機制,削弱了其效果。

Iwasaki 指出,如果時機恰當,仍然有理由使用增強幹擾素的藥物作為輔助療法。挑戰研究清楚地表明,為了有效預防感染,干擾素水平必須在第一天或之前達到峰值。這意味著任何潛在的藥物最好用作預防措施——例如,在參加音樂會之前服用——或作為暴露後“B 計劃”藥物。然而,一些臨床試驗已經在超過該時間窗的情況下實施了這些療法,產生了不同的結果。

Lindeboom 說,公司還可以使用來自感染參與者的資料來建立更好的新冠疫苗。他們可以透過比較稱為 T 細胞的免疫細胞對疫苗接種的反應與在新冠康復者身上看到的 T 細胞反應來衡量其疫苗的有效性。正在開發中的新型鼻腔疫苗旨在透過在鼻子而不是迴圈系統中引發適應性免疫反應來從一開始就阻止感染。

他補充說,有些人將先天免疫反應的強大能力解釋為無視疫苗的理由,但這種反應因人而異,無法提供對病毒的完全保護。然而,即使是輕微的新冠感染也會增加一個人心臟問題的風險和長新冠;全身免疫反應引起的廣泛炎症會對身體器官造成壓力。

值得慶幸的是,新研究中的參與者沒有出現任何長期副作用,至少在暴露後一年內是這樣。但疫苗接種仍然是限制感染和長期疾病的最可靠方法。

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