科學家解開登革熱之謎:為何第二次感染比第一次更嚴重

首次感染產生的抗體可能會增加之後再次感染時患上更嚴重疾病的風險

幾十年來,關於登革熱感染一直存在一個違反直覺且備受爭議的理論:首次感染登革熱產生的抗體實際上可能使人在第二次感染該病毒時面臨更嚴重疾病的風險。

現在,美國和尼加拉瓜的科學家發表了可能使懷疑者沉默的證據。他們報告稱,當後續感染髮生在由先前感染產生的抗體降至特定低範圍時,就會發生抗體依賴性增強(或科學界所知的ADE)。

德克薩斯大學醫學分校的病理學副教授尼科斯·瓦西拉基斯曾經是不相信ADE的人之一——主要是因為,儘管在實驗室實驗(體外)中觀察到了ADE,但在人體(體內)中缺乏證據。


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“我就是那些多年來一直質疑它的人之一,”他承認道。

“這篇論文的作用是,它首次展示了抗體濃度的狹窄範圍……實際上會產生體內疾病的增強,”未參與該研究的瓦西拉基斯說。“我通常對ADE抱有偏見,但這是一項非常好的研究。”

這項研究發表在《科學》雜誌上。

理論得到證實

人們可能會認為,首先提出該理論的科學家也會為該論文的發表而歡呼。

斯科特·哈爾斯特德博士幾十年來一直堅持認為,當感染過該病毒的人第二次出現嚴重(有時是致命的)感染時,登革熱抗體是罪魁禍首。但是,他說,他不認為這篇論文是首次在體內證明ADE的證據。

哈爾斯特德是一位前美國陸軍科學家,現已半退休,他告訴STAT,大約在幾十年前透過在泰國進行的研究得出了證據。但他承認,這是展示這種效果的最大規模的研究。

而且,該論文發表在《科學》雜誌(世界上最具影響力的期刊之一)上,這表明其編輯也認為這項研究為科學文獻增添了重要的內容。

在該研究中,研究人員跟蹤了一個由近6,700名2至14歲兒童組成的佇列。他們對這些兒童進行了12年的監測——並繼續跟蹤——每年抽取血液進行檢測。每當有兒童出現發燒症狀(這是登革熱感染的標誌性症狀)時,都會對其進行醫學評估。

資深作者、加州大學伯克利分校的傳染病和免疫學教授伊娃·哈里斯表示,該團隊分析了多年來積累的41,000多個血液樣本,尋找可以解釋為什麼一些兒童在第二次感染登革熱時會患上嚴重疾病(登革出血熱或登革休克綜合徵)的模式。

他們使用了三種不同的統計方法來探索這個問題,“殊途同歸,”哈里斯說。

她說:“令人驚訝的是,我們不僅發現存在一個特定的抗體滴度可以預測嚴重疾病,而且所有三種方法都得出了完全相同的滴度範圍。”

違反直覺的發現

登革熱透過攜帶病毒的蚊子叮咬傳播。這是一種令人不快的疾病,可能導致高燒、嚴重頭痛以及關節和肌肉疼痛。但在某些人身上,它也可能導致小血管滲漏,從而導致迴圈系統衰竭、休克和死亡。

任何登革熱感染都可能發生嚴重疾病,但在第二次感染時更為常見。

哈里斯及其同事發現,在先前感染的兒童中,當抗體水平降至一定程度時,如果再次感染,他們患上嚴重登革熱的風險會更高。事實上,對於抗體水平降至這個低範圍(一種反“甜蜜點”)的兒童,其風險幾乎比其他兒童高出八倍。

相反,較高的抗體水平可以預防嚴重疾病。

人們認為,低水平的抗體無法中和或殺死入侵的病毒。但它們確實會與病毒結合,並有效地將它們帶入易感細胞,病毒在那裡進行復制。

哈里斯承認,一些抗體可能比沒有抗體更危險的想法是違反直覺的。“沒錯。但這就是登革熱一直以來的棘手之處。這就是為什麼每個人都痴迷於此的原因。因為抗體應該是具有保護作用的,”她說。

然而,她強調,這一發現並不能解釋所有嚴重登革熱病例。事實上,有些人第一次感染就會出現嚴重症狀。“這絕對不是隻有一種解釋,”哈里斯堅持說。“只是說這種特定的解釋似乎在人類身上是有效的。”

瓦西拉基斯指出,古巴科學家也表明,肥胖人群更容易感染嚴重的登革熱。“這告訴我,是的,ADE可能起作用。但這並不是我們患上嚴重登革熱的唯一原因。”

哈里斯和哈爾斯特德表示,這些發現也強調了謹慎使用登革熱疫苗的必要性。去年發表的一項研究表明,疫苗應該針對已經至少感染過一次登革熱的兒童,而不應給予從未感染過該病毒的兒童。

世界衛生組織的疫苗專家建議,使用Sanofi Pasteur生產的Dengvaxia疫苗的國家應僅在登革熱活動頻繁的地區使用。

STAT許可轉載。本文最初發表於2017年11月2日

Helen Branswell is STAT's infectious diseases and public health reporter. She comes from the Canadian Press, where she was the medical reporter for the past 15 years. Helen cut her infectious diseases teeth during Toronto's SARS outbreak in 2003 and spent the summer of 2004 embedded at the US Centers for Disease Control and Prevention. In 2010-11 she was a Nieman Global Health Fellow at Harvard, where she focused on polio eradication. Warning: Helen asks lots of questions.

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