庄时利和
26-09-04 19:01 微博认证:2024微博年度新知博主 科学科普博主

很多人问的,为什么流感疫苗预防感染的效力比较低,以及流感疫苗接种或自然感染不能像天花/麻疹那样几乎终身免疫。

其中很重要的一个因素是记忆B细胞。

下面涉及到一些比较基础、但是有点枯燥的免疫学知识,之前写新冠的时候有已经写过了,流感和新冠有些类似。

1. 我们的适应性免疫(也叫特异性免疫)分别是B细胞介导的体液免疫(humoral immunity)和T细胞介导的细胞免疫(cellular immunity)。除卡介苗、带状疱疹疫苗等少数疫苗外,大多数我们常规使用的疫苗都主要通过抗体来提供保护。

体液免疫应答主要是产生抗体,而细胞免疫应答主要是T细胞反应,后者又分为:

-细胞毒性T细胞(cytotoxic T cell,CD8+ T细胞):也叫杀伤性T细胞,可以摧毁已经被病毒感染的人体细胞;

-辅助性 T 细胞(helper T cell,CD4+ T细胞):主要诱导、活化其他的淋巴细胞,比如分泌抗体的效应B细胞(也叫浆细胞)和记忆B细胞等。而其中的记忆B细胞(划重点)可以长期存活,即便血清中抗体很低,当病原体再次入侵时,它也能重新激活并产生抗体。

抗体(准确来说是中和抗体)可以识别并阻止体液中的病毒侵入细胞,而当有一些漏网之鱼逃过了抗体入侵细胞后,杀伤性T细胞会负责攻击并清除被感染的细胞。

抗体的本质是一种蛋白质,它在血清中的水平会随着时间推移而逐渐下降。而在未来抗体水平降得比较低、再次遇到病毒入侵时,T细胞和记忆B细胞将发挥着长期保护的作用。

2. 那么我们回到新冠病毒上。在自然感染或者接种疫苗之后,我们体内都会产生高水平的抗体以应对将来的病毒入侵。

然而,抗体水平会随着时间推移而不断下降,将来当我们在暴露于病毒时,有些人可能不会被感染,有些人可能会,这一方面是体内的抗体水平决定的,而另外一方面则跟记忆B细胞带来的长期免疫力有关。

这里的关键因素之一,是病毒的潜伏期(incubation period)长短。

所谓的潜伏期,通常指的是接触病原体到出现症状的时间。不同疾病的潜伏期差异巨大,比如流感的潜伏期只有1~2天,麻疹是9~12天,天花大约两周,而狂犬病通常是1~3个月,艾滋病的临床潜伏期可以长达数年。

我们上面提到在首次自然感染或者接种疫苗后,一部分B细胞分化成了记忆B细胞,而再次遇到病原体入侵时,记忆B细胞会产生更高水平的抗体对抗病原体。

但是这里有个问题——记忆B细胞虽然能够比初次免疫应答更快地产生抗体,但这种应答仍然需要一定时间激活的,可能需要3~5天时间。

所以这里就会出现一个时间窗。在不同类型的病毒上面,这个时间窗会产生很大的影响,可以分为三类情况:

图2A:一些病毒(比如麻疹、天花和乙肝)的潜伏期比较长,疫苗在预防再次感染方面非常有效,因为在病毒大量复制之前,免疫系统就开始发挥作用了,抗体大量产生,阻止病毒在体内的复制和排出;

图2B:但是在面对一些潜伏期很短的病毒(比如流感、新冠和冠状病毒引起的普通感冒)时,免疫系统没有足够的时间产生应答来阻止感染,也就是病毒仍然可以进入我们的上呼吸道,并在记忆B细胞活化之前开始大量复制。

图2C:还有一些病毒(比如黄热病)在初次感染或者接种疫苗后,抗体会数十年甚至终身维持在保护阈值以上,都不需要记忆B细胞出马了。

我们所说的感染,其实严格来说指的是病毒在我们体内复制、在呼吸道排出并且能被检测到(核酸检测或抗原检测等),这时候我们才知道一个人被感染了。而只有在疫苗接种后产生高水平抗体的时期,才能有效预防感染(尤其许多呼吸道传播病毒,通常要求有很高的黏膜免疫水平才可以预防感染)。

无论麻疹疫苗、新冠疫苗还是流感疫苗,几乎所有的疫苗在接种之后,抗体水平都是在逐渐下降的,有的降得快,有的降得慢;有些虽然下降但始终能维持在保护阈值以上,有些则不然。实际上是记忆B细胞(及长寿浆细胞)在和病毒复制赛跑。

对于潜伏期比较短的病毒,免疫记忆可能无法保护我们避免感染,也无法通过疫苗接种达到持久保护的目的,所以我们的解决办法是不断进行加强接种,使得抗体水平尽可能维持在保护阈值之上。

有一些儿童免疫规划疫苗就是如此,比如百日咳、白喉、破伤风疫苗(百白破)和脊髓灰质炎疫苗,这些疫苗的接种贯穿了我们整个幼儿时期。按照现行的免疫规划,这两种疫苗在5岁之前都需要接种4剂次。

3. 而流感病毒,是上面第二类情况(图2B)里最典型的一个。流感的潜伏期只有1~4天,平均2天左右。等记忆B细胞完成那3~5天的激活流程,流感病毒早已在上呼吸道大量复制并开始排出——赛跑还没开始,胜负基本已定。

但流感比新冠还多一层麻烦,就是抗原漂移(antigenic drift)。流感病毒表面的血凝素(HA)在持续突变,所以2026~2027北半球流感疫苗的三个组分,相比2025~2026的全部更换了。这就是为什么接种了流感疫苗后(或者初次感染后)还会被感染的原因之一。但是和未接种疫苗的感染者相比,接种过疫苗的感染者的症状通常更轻,出现重症的概率低很多。

这就是体现T细胞和记忆B细胞作用的时候了。抗体负责直接阻拦病毒,它衰减快,也最容易被抗原漂移绕过去;T细胞无法阻止感染,但它们是决定被感染后是否发展为重症的关键之一;记忆B细胞的活化较慢,但它们是维持长期免疫力的关键。

后两者挡不住感染,但决定了你感染之后是在家休息几天,还是进ICU。

4. 因此,流感疫苗需要每年接种,这是免疫学的基本原理决定的。

但是需要注意的一点是,具体对于某一位患者的感染症状,影响因素包括病毒的变异体类型、基础疾病情况、疫苗接种情况等,甚至季节也会影响到症状轻重,例如冬季时老年人心肺疾病高发,重症和死亡风险更高。打了疫苗仍然得流感并不少见,判断疫苗有没有用,不能只看有没有中招,要看中招之后是什么结局。

对于流感的重症高危人群(老年人、幼儿、孕妇和慢性病人群等),疫苗可以提供最基础且最重要的防护,而如果确诊流感,应当尽早使用抗病毒治疗。我们现在的抗病毒药物选择比过去多很多(比如奥司他韦、玛巴洛沙韦等),在感染早期进行抗病毒治疗,加上其他规范的对症治疗,可以有效降低高危人群的重症风险。

发布于 广东