为什么流感疫苗不能提供长期保护?

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  (图源:medicalxpress)

  王雷编译

  从深秋到整个冬季, 我国北方大多数省份都会大范围爆发流感疫情,且活动水平呈上升趋势。据世界卫生组织(WHO) 估计, 每年流感的季节性流行在全球可导致300万~500 重症病例,29万~65万 病例死亡。

  注射疫苗是预防流感发生的有效手段,尤其对于小孩和老人,建议每年都要接种流感疫苗。相信很多人都会有疑问,接种的流感疫苗为什么不能提供长期保护呢?

  流感疫苗与骨髓浆细胞

  作为预防和控制流行性感冒的主要措施之一,流感疫苗可以减少接种者患流感的几率或减轻流感症状。目前,流感疫苗主要包括全病毒灭活疫苗、裂解疫苗和亚单位疫苗等。

  研究认为,接种流感疫苗后,人体B细胞(可以产生抗体,并附着在病毒上使病毒失效)能迅速地产生抗体,通常两周内就会产生效果,且抗体能在人体内持续1年左右。不过,抗体水平会随着时间延续而下降,且每年疫苗所含毒株成分不同,所以每年都需要接种当年度的流感疫苗。

  

  (图源:infm.com)

  理想的通用流感疫苗会产生保护性免疫反应,这种免疫反应对多种流感毒株具有广泛的有效性和持久性,而提高流感疫苗的持久性一直是各国科学家研究的重点。

  1996年,免疫学家拉菲·艾哈迈德(Rafi Ahmed)参与发现了一种存在于骨髓里面的B细胞——骨髓浆细胞。在人体发生感染或接种疫苗后,这些细胞会产生抗体,某些情况下,骨髓浆细胞可以维持数年时间并对人体提供长期保护。这意味着,从理论上讲,骨髓浆细胞可以赋予人体持久的免疫力。

  近日,拉菲·艾哈迈德团队探究了人体接种流感疫苗后骨髓浆细胞(BMPC)的产生和维持情况。 研究发现,接种季节性流感疫苗四周后,流感特异性骨髓浆细胞的数量有所增加,但一年后又恢复到接种前水平。

  相关研究发表于《科学》期刊,文章题目为: Influenza vaccine–induced human bone marrow plasma cells decline within a year after vaccination(流感疫苗诱导产生的骨髓浆细胞数量在接种后一年内下降)。

  为何不能提供长期保护?

  研究人员招募了53名20岁~45岁的志愿者,在2009年~2018年期间进行骨髓浆细胞的相关检测,主要测定骨髓浆细胞在血液和骨髓中的丰度。除了在接种当天(第0天)以及接种后第7、14、28和90天提供血液样本外,志愿者还需要在第0和28天提供骨髓样本,并在接种疫苗1年后提供血液和骨髓样本。

  在接种疫苗前,研究人员对志愿者进行流感特异性免疫检查。随后,通过对志愿者进行骨髓浆细胞检测,确定季节性流感疫苗接种是否产生新的流感特异性骨髓浆细胞。

  研究发现,接种疫苗后1个月,流感特异性细胞群体的比例从平均0.8%增加到1.9%。数月后,这个数字会下降到基线水平(疫苗接种前水平)。

  

  接种疫苗后,流感特异性骨髓浆细胞的丰度值增加

  此前的研究表明,流感特异性抗体分泌细胞(ASC)在接种疫苗后约一周内出现在血液中。ASC在第0天处于极低水平或在血液中无法检测到,第7天达到峰值而到第14天急剧下降,在第28天已经无法检测到。

  为了防止ASC对骨髓样品的污染,研究人员选择在第28天进行骨髓抽吸手术。为了确定流感特异性骨髓浆细胞的持久性,在接种流感疫苗220~457天(平均325天)之后,研究人员从一部分供体中获得骨髓样本(即晚期样本)进行检测。

  研究发现,相比于28天的样本,晚期(接种疫苗后1年时间)样本的流感特异性骨髓浆细胞丰度显著下降。

  

  接种疫苗后,流感特异性骨髓浆细胞谱系的纵向追踪

  基于以上研究结果,研究人员认为,单纯靠产生抗体的骨髓浆细胞难以维持长期的免疫保护。也就是说,骨髓浆细胞需要在骨髓里找到“定居”的地方,才能够持续对人体进行免疫保护。

  该研究有望为设计更具持久性的通用流感疫苗,以及新冠病毒(SARS-CoV-2)的疫苗研发提供重要的参考价值。

  参考文献:

  https://science.sciencemag.org/content/early/2020/08/12/science.aaz8432

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