第一話 新冠康復患者血漿療法的背后:免疫學的千年發展
作者:大阪大學免疫前沿研究中心 研究員 陸修遠
免疫是一個大家非常熟悉的名詞,其普及率之高讓很多保健品都以“提高免疫力“作為噱頭。但是現代科學中,免疫一詞可不僅僅停留在字面意思,還包含了運作于人體當中的、維持人體健康的一整套精確調控的復雜系統。可以說免疫學的發展即為人類與疾病的斗爭歷程,也是人類對自身的認知過程。在這個漫長的過程中,人類對抗疾病的手段由被動變為主動,由經驗指導變為理論指導,漸漸將人類從被疾病統治的恐懼當中解放出來。
經驗免疫學時期
免疫最原始的含義即為免于疫病。英文中對應的詞匯 Immunity 有異曲同工之妙:它來源于拉丁語詞匯 immunis,意為豁免。這說明古代生活在世界上不同地方的人們,都觀察到了類似的現象:在瘟疫橫行的時期,那些有幸康復的人,就不容易再次得上同一種疾病。
公元前400年左右,中國古人率先發明用天花病人的痘痂(人痘)給健康人接種的方法,做到了主動預防病原的感染,在免疫的歷史上邁出了開創的第一步。此時的免疫方法,包括人痘的培育方法、接種量等等,完完全全來源于經驗,想必接種失敗和不慎引起感染的例子也不在少數。即便如此,人痘接種法仍然保護了人類兩千多年,并且從中國走向世界。
免疫學科的創立和發展
1881年,法國科學家巴斯德(Louis Pasteur)通過加熱制得減活炭疽菌,將其注射給綿羊之后,這些綿羊得以在之后的新鮮炭疽菌注射中存活下來,而沒有接受過減活炭疽菌的綿羊全部死于新鮮炭疽菌注射。這項實驗可以被稱為是免疫學科的開端,此后巴斯德又發明了多種制備減毒活疫苗的方法并證明了其效果,卻仍然沒能闡明疫苗的作用機理。
1890年,德國學者埃米爾·阿道夫·馮·貝林(Emil van Behring)和日本學者北里柴三郎發現,接受過白喉疫苗免疫過的動物的血清,如果被注射到未接受過白喉疫苗的動物體內,能讓后者也具有抵抗白喉的能力。這種“轉移免疫力”的方法后來被稱為被動免疫法,這項發現也讓此后的諸多科學家致力于尋找血清當中抵御病原體的分子。我們現在知道這些分子就是抗體,也就是俗稱的免疫球蛋白。
1883年,甚至在“血清被動免疫法”還沒被發現的時候,俄國科學家梅契尼可夫(Elie Metchnikoff )發現,血液中某些白血球具有吞噬病原的功能,被他命名為吞噬細胞。在免疫過的動物當中這些吞噬細胞更為活躍,梅契尼可夫據此建立了細胞免疫學,而那些吞噬細胞可能就是今天我們認識的單核細胞和中性粒細胞等等。
之后的一段時間內,支持細胞免疫學的人和支持體液(即血清)免疫學的人處于對立姿態互不相讓,直到20世紀中期,兩種淋巴細胞——T細胞和B細胞被發現,人們才知道細胞免疫和體液免疫都是正確的理論,并且互相協作,共同構成了人體的免疫系統的重要部分。
現代免疫學
幾百年來免疫學經過長足的發展,我們對它的了解早已不局限于血液中的吞噬細胞和血清中的抗毒因子。我們知道了免疫系統分為自然免疫和獲得性免疫,而每一部分都有各自的免疫細胞和免疫分子,比如自然免疫系統中的單核細胞、巨噬細胞以及補體等分子,和獲得性免疫系統中的T細胞、B細胞和抗體分子等等。這些不同的組分各司其職,共同維護我們體內環境的穩定。
可以說,是T細胞和B細胞的發現讓免疫治療變成可能。在維持免疫系統的眾多細胞中,T細胞和B細胞是非常合適的利劍,因為它們易于分離和培養,能在體外大量增殖,并且作為獲得性免疫的一部分在體內擁有非常強大的力量。T細胞發現人Max D. Cooper(左)和B細胞發現人Jacques Miller的名字將永遠地被記錄在教科書上,接受世世代代生物醫學學生的頂禮膜拜。
除此之外我們也知道了,在非正常的條件下,免疫系統也可能成為傷害我們身體的因素,例如過敏、自免疫疾病等等。但是,隨著我們對免疫系統中各種細胞、分子的深入了解,就能夠利用藥物對其進行精確調節,甚至人為修改、設計一些細胞和分子使其具備我們想要的功能,最終讓人類的健康越來越多地掌握在我們自己手上。
新冠康復患者的血漿為什么可以用來對重癥患者進行治療
也許大家都聽說了,在新型冠狀病毒流行的當下,沒有特效藥的緊急時刻,康復患者的血漿被用于治療重癥患者,并取得了良好的效果。這一看似原始的被動“免疫力轉移”療法的背后其實是我們對免疫學的深刻理解:我們已經可以檢測康復患者的血漿質量,可以預測并能夠應對這一療法可能引起的副作用,可以讓患者冒最小的風險,獲最大的收益。這一切都離不開幾百年來前赴后繼的科學家對于免疫學科的奉獻。可以預料,新冠病毒終將成為人類歷史上的一次小小挫折。愿人類以此為戒,謹慎使用手中掌握的能力,維護好自然界的平衡。
來源: 科普中國
內容資源由項目單位提供