麻疹感染可能使兒童易受其他疾病侵襲

病毒導致“免疫失憶症”的發現進一步突顯了疫苗接種的重要性

一項新的研究發現,感染麻疹不僅僅會導致引起瘙癢性水皰的危險感染。它還會使免疫系統在一段時間內容易受到其他感染的侵襲。

儘管早期已有關於這種“免疫失憶症”的暗示,但這項研究首次展示了這一過程可能如何運作。研究人員分析了來自 77 名未接種疫苗的荷蘭兒童在感染麻疹前後採集的血滴中,針對人類面臨的幾乎所有病毒的抗體。這些兒童居住在荷蘭的一個地區,那裡的許多家庭因宗教原因而放棄疫苗接種,研究人員利用當地正在發生的麻疹疫情來收集樣本。研究發現,所有兒童都康復了,他們的免疫系統功能正常,但感染後,他們失去了感染前存在的許多抗體。

“麻疹病毒比我們以往所知的更糟糕、更具破壞性,”《科學》雜誌本週發表的論文的資深作者斯蒂芬·埃利奇說。“感染麻疹病毒就像遭遇[車]禍——只是受損的是你的免疫系統,”埃利奇說,他是哈佛醫學院的遺傳學和醫學教授,也是波士頓布萊根婦女醫院霍華德·休斯醫學研究所的研究員。


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這種免疫清除意味著兒童必須對抗他們已經戰勝過的相同細菌和病毒。埃利奇說,在美國,許多兒童通常很健康並且可以獲得良好的醫療保健,四分之一的麻疹患者最終在感染期間住院,死亡病例很少見。該疾病的後遺症可能會導致抗生素處方或再次住院。

然而,賓夕法尼亞州立大學生物學副教授馬修·法拉利說,在發展中國家,這種與麻疹相關的免疫失憶症可能會導致大量本可避免的死亡。“毫無疑問,麻疹是一種不公平的疾病,”他說。“麻疹死亡率的絕大部分負擔落在最貧困和最難到達的人群身上。”

法拉利說,他一直對麻疹會增加對其他疾病的長期脆弱性的觀點持懷疑態度——直到這項研究。“這比我們過去擁有的論據更有說服力,”他說。

法拉利說,麻疹疫苗已被公認為對公共衛生機構和非營利組織來說是一項良好的投資,他主要在發展中國家工作:它價格低廉、有效,很可能終身有效——而且一旦接種疫苗,一個人就不會將病毒傳染給其他人。新的研究表明,疫苗接種透過幫助兒童避免瘧疾、肺炎和腹瀉等其他感染,從而節省更多的金錢和痛苦。

法拉利說,麻疹疫苗接種可以避免的嚴重感染和死亡人數仍不清楚,儘管這樣的數字可能有助於公共官員和組織瞭解其真正價值。不幸的是,現在是進行此類研究的好時機,他說,因為目前正在發生幾起大型疫情。例如,在剛果民主共和國,今年日曆年已報告超過 20 萬例麻疹病例和 4,000 例麻疹死亡病例

為了防止更高的死亡人數,新的研究表明,應該投入資金為麻疹康復兒童提供額外的護理,並且如果兒童在感染麻疹之前接種了破傷風和脊髓灰質炎等其他疫苗,或許應該重新為他們接種疫苗。該論文的第一作者邁克爾·米納說,他希望研究為麻疹倖存者重新接種疫苗是否合理。

普林斯頓大學人口生物學家布萊恩·格倫費爾說,這項研究提供了“進一步有力的證據,證明了麻疹感染的高度免疫抑制作用以及麻疹疫苗接種對抗這種作用的力量”,他沒有參與這項研究,但曾是米納的博士後研究顧問。2015 年,他們兩人是《科學》雜誌上發表的一篇論文的作者之一,該論文使用人群水平的資料表明,麻疹使人們在最初感染後的數年內更容易受到其他感染。

格倫費爾說,麻疹感染後長期的免疫失憶症可以解釋為什麼在 20 世紀 60 年代美國、英國和丹麥引入麻疹疫苗接種後,兒童因傳染病死亡的人數“顯著下降”。

週四發表在《科學免疫學》上的另一篇論文發現,接種了流感疫苗然後感染了麻疹的雪貂對流感的免疫力降低,並且在再次感染流感時遭受了更嚴重的症狀。

米納和埃利奇的新研究還顯示,麻疹爆發後,兒童體內的流感、RSV 和腺病毒抗體增加。格倫費爾說,這些增加聚集在同一學校和家庭中的人中,可能表明兒童正在透過生病來重建他們失去的免疫力。

在新研究中,研究人員使用了埃利奇和他的實驗室開發的技術。該技術名為 VirScan,可分析血液樣本中的抗體。該團隊從另一位共同作者、荷蘭鹿特丹伊拉斯姆斯大學醫學中心的裡克·德·斯瓦特那裡獲得了樣本,他收集了荷蘭兒童(大多數年齡在 7 至 11 歲之間)最近感染麻疹的前後血液樣本(間隔 7 至 10 周)。研究發現,這些孩子在兩次血液測試之間失去了 11% 到 73% 的抗體,其中麻疹感染更嚴重的患者失去的抗體最多。

埃利奇、米納及其合作者還檢查了獼猴在感染麻疹前後的血液中的抗體,發現這種疾病在感染後至少五個月內抑制了它們的免疫反應。埃利奇說,這種抑制作用表明麻疹病毒殺死了居住在骨髓中並提供疾病記憶的長壽命漿細胞。

VirScan 技術使科學家能夠識別患者抗體識別哪些病毒,表明以前的暴露。然後,他們對噬菌體(感染細菌的病毒)進行程式設計,使其顯示某種病毒蛋白,並將它們與患者抗體結合。任何粘附的物質都表明以前的暴露。

埃利奇說:“您可以使用 VirScan 以非常詳細、高解析度的方式分析免疫系統。”

如果沒有 VirScan 進行類似的分析,成本將高出數萬美元。“藉助一項新創新,我們突然可以採集一個血液樣本,同時探索數十萬種抗體,只需 30 美元,”米納說,而且只需 0.2 微升(一滴)血液。

米納說,麻疹是少數幾種能夠清除免疫記憶的病毒之一。艾滋病毒也會引起一種免疫失憶症,但這需要更長的時間並且具有不同的機制。麻疹病毒透過特異性地與免疫細胞結合,侵入它們並利用它們來幫助其在全身傳播,從而造成破壞。他說,這種針對免疫記憶細胞的靶向似乎會損害這些細胞,從而引發失憶症。

米納說,他仍然想弄清楚為什麼營養不良的兒童在感染麻疹時情況如此糟糕。他想了解這些兒童的感染本身是否更嚴重,“免疫失憶症”是否使他們的康復更加困難,或者兩者兼而有之。他說,由於發展中國家的兒童接觸的微生物比富裕國家的兒童多得多,他們實際上可能會更快地重建他們的免疫記憶,並比更有優勢的兒童更快地恢復正常。但他警告說,這種更快的再學習期會帶來風險:“兒童更有可能因他們重新獲得記憶時接觸到的感染而生病甚至死亡。”

米納說,如果足夠多的兒童接種了麻疹疫苗,從而保持了對其他疾病的持續保護,那麼這可能會更好地保護整個人群免受這些疾病的侵害——這種情況被稱為群體免疫。麻疹似乎會清除所有型別的抗體。在英國和美國,麻疹康復兒童大多患上了呼吸道感染;在拉丁美洲,他們大多患上了腹瀉和痢疾,米納說;這表明他們感染了環境中最為流行的疾病。“在某些方面,”他說,“麻疹可能只是充當社群中其他感染基線發病率的放大器。”

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