疫苗接种是预防感染性疾病最重要、最有效的手段,它能减轻传染性疾病引起的公共卫生负担。毕竟,最好的治疗就是预防。然而,近来也出现了另一种观点:可以通过暴露感染病原使机体获得免疫,而不接种疫苗。最典型的要数在新冠疫情期间有部分西方国家施行了群体免疫政策,即通过暴露感染病原使人群获得免疫。
为此,我们提出科学问题:暴露感染病原和接种疫苗诱导的机体免疫应答有何差异?它们的诱导保护功效是否一样?两者各自有何优缺点?为此,本文将从两者诱导机体免疫应答的差别以及产生保护作用方面分别进行论述,以期加深对它们诱导的免疫应答的认识。
首先,无论暴露感染病原还是接种疫苗,均能诱导机体产生免疫应答,包括体液免疫应答和细胞免疫应答。体液免疫就是常说的抗原抗体应答,而细胞应答特指T细胞应答。体液免疫应答和细胞免疫应答均能形成免疫记忆,它们相辅相成,各司其职,团结协作,共同构筑了机体的重要防线,使机体免受感染。
图1 接种疫苗诱导的特异性抗体提供保护的机制。抗体和病原的特异性结合:(A)一方面特异性抗体与病原体入侵机体的热点部位靶向结合,降低病原的侵袭能力;(B)另一方面有助于病原被机体识别并清除
图2 暴露病原与接种疫苗引起的机体免疫应答的区别。(A)机体暴露病原常会引起无序的应答,包括诱导产生大量的非中和抗体,诱导的细胞应答也是以效应细胞为主,而非组织记忆性T细胞,大大增加了炎症因子风暴的风险;(B)接种疫苗诱导的机体免疫应答更加有序,以中和抗体为主,会形成记忆性细胞应答,而且接种疫苗诱导的是“特种兵”,战斗力满满
图3 疫苗经病原易感部位接种产生的保护功效更强。同样的预防结核分枝杆菌感染的BCG疫苗经呼吸道滴鼻接种诱导的保护功效强于肌肉注射
其次,无论暴露感染病原还是接种疫苗,均能诱导机体产生抗体。一方面,抗体与病原入侵机体的热点表位特异性结合,使病原入侵机体的能力大大降低,相当于使敌人的攻击武器失效,进而降低病原对机体的杀伤力及后续引起感染的风险,换句话说,抗体的特异性结合可以使得病原降低入侵能力甚至丧失“战斗力”;另一方面,抗体与病原结合,增强机体“敌我识别”功能,进而有助于机体识别和清除病原。
最后,无论暴露感染病原还是接种疫苗,均会诱导细胞免疫应答,而诱导的主要细胞亚型不同,发挥的功能也有所不同。比如,有的能增强机体抵抗病原入侵的功能,有的能直接杀死感染了病原的细胞。换句话说,诱导的特异性细胞应答能增强机体对病原菌的抵抗力,充实机体靶向特定病原的弹药库,提高机体自身抵抗病原入侵的战斗力。
在真实世界中,对于结构组成简单且稳定的部分病原,的确有极少部分暴露感染病原的群体,病原被清除后机体能获得免疫——使机体免受再感染。但是,对于结构组成复杂且易变异的病原的暴露感染,诱导的免疫应答在机体康复之后也仅能提供部分保护,甚至不能提供保护,诱导的抗体以非中和抗体为主,中和抗体占比低,保护功效弱。对于部分携带超抗原的病原,其机体暴露感染病原诱导的细胞应答是以效应细胞应答为主,会产生大量细胞因子,易引起炎症因子风暴,损害机体,副作用大,而不易形成特异记忆性应答。综上,暴露感染病原诱导的免疫应答以效应性应答为主,诱导的抗体以非中和抗体为主,细胞应答以效应细胞为主,发挥保护功能的抗体占比极低。而接种疫苗可以避免这类情况的发生。
接种疫苗相当于通过针对性训练和教育机体的免疫系统,使机体能够从容有效地应对病原的入侵。好比一个国家为了防御外敌入侵,加强防御体系的建设,重要措施就是定期举行与潜在假想敌的对抗性模拟演练,明确敌人的致命攻击力,通过增强能削弱敌人致命攻击力的能力建设来应对入侵。而暴露感染病原获得免疫,好比一个国家遭受了外敌入侵,在抵抗入侵的过程中认识和了解敌人,以加强自身的防御能力,此过程对自身的伤害会更大,防御能力也不一定能得到有效加强,一旦突破机体防御体系引起感染,给机体带来的伤害也更大。现实中人们的直观感受就是接种疫苗引起的身体不适要远远低于暴露感染病原。
由此可见,通过暴露感染病原使机体获得免疫是不可取的,尤其是在疫苗可及的情况下,更不可取。暴露病原诱导的免疫应答不但保护性弱,而且对机体的副作用大。相反,随着疫苗技术的发展,尤其是组分疫苗及亚单位疫苗,其组成明确,诱导的免疫应答确定且有序,有效性也得到了验证,副作用小。总之,疫苗是预防感染性疾病的重要手段,对于疫苗可及的病原的防控,接种疫苗为首选方案。
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本文作者冯婷婷是上海交通大学医学院附属第一人民医院临床药学科副主任药师,硕士生导师,主要从事临床药学及药理学方面的研究工作。通信作者崔泽林是上海交通大学医学院附属第一人民医院检验医学中心副主任技师,硕士生导师,主要从事感染防控方面的研究;本文获得上海市浦江人才计划(22PJD059)资助项目和上海市“医苑新星”青年医学人才培养资助计划——临床检验项目(2023)支持