第一话 新冠康复患者血浆疗法的背后:免疫学的千年发展

作者:大阪大学免疫前沿研究中心 研究员 陆修远

免疫是一个大家非常熟悉的名词,其普及率之高让很多保健品都以“提高免疫力“作为噱头。但是现代科学中,免疫一词可不仅仅停留在字面意思,还包含了运作于人体当中的、维持人体健康的一整套精确调控的复杂系统。可以说免疫学的发展即为人类与疾病的斗争历程,也是人类对自身的认知过程。在这个漫长的过程中,人类对抗疾病的手段由被动变为主动,由经验指导变为理论指导,渐渐将人类从被疾病统治的恐惧当中解放出来。

经验免疫学时期

免疫最原始的含义即为免于疫病。英文中对应的词汇 Immunity 有异曲同工之妙:它来源于拉丁语词汇 immunis,意为豁免。这说明古代生活在世界上不同地方的人们,都观察到了类似的现象:在瘟疫横行的时期,那些有幸康复的人,就不容易再次得上同一种疾病。

公元前400年左右,中国古人率先发明用天花病人的痘痂(人痘)给健康人接种的方法,做到了主动预防病原的感染,在免疫的历史上迈出了开创的第一步。此时的免疫方法,包括人痘的培育方法、接种量等等,完完全全来源于经验,想必接种失败和不慎引起感染的例子也不在少数。即便如此,人痘接种法仍然保护了人类两千多年,并且从中国走向世界。

免疫学科的创立和发展

1881年,法国科学家巴斯德(Louis Pasteur)通过加热制得减活炭疽菌,将其注射给绵羊之后,这些绵羊得以在之后的新鲜炭疽菌注射中存活下来,而没有接受过减活炭疽菌的绵羊全部死于新鲜炭疽菌注射。这项实验可以被称为是免疫学科的开端,此后巴斯德又发明了多种制备减毒活疫苗的方法并证明了其效果,却仍然没能阐明疫苗的作用机理。

1890年,德国学者埃米尔·阿道夫·冯·贝林(Emil van Behring)和日本学者北里柴三郎发现,接受过白喉疫苗免疫过的动物的血清,如果被注射到未接受过白喉疫苗的动物体内,能让后者也具有抵抗白喉的能力。这种“转移免疫力”的方法后来被称为被动免疫法,这项发现也让此后的诸多科学家致力于寻找血清当中抵御病原体的分子。我们现在知道这些分子就是抗体,也就是俗称的免疫球蛋白。

1883年,甚至在“血清被动免疫法”还没被发现的时候,俄国科学家梅契尼可夫(Elie Metchnikoff )发现,血液中某些白血球具有吞噬病原的功能,被他命名为吞噬细胞。在免疫过的动物当中这些吞噬细胞更为活跃,梅契尼可夫据此建立了细胞免疫学,而那些吞噬细胞可能就是今天我们认识的单核细胞和中性粒细胞等等。

之后的一段时间内,支持细胞免疫学的人和支持体液(即血清)免疫学的人处于对立姿态互不相让,直到20世纪中期,两种淋巴细胞——T细胞和B细胞被发现,人们才知道细胞免疫和体液免疫都是正确的理论,并且互相协作,共同构成了人体的免疫系统的重要部分。

现代免疫学

几百年来免疫学经过长足的发展,我们对它的了解早已不局限于血液中的吞噬细胞和血清中的抗毒因子。我们知道了免疫系统分为自然免疫和获得性免疫,而每一部分都有各自的免疫细胞和免疫分子,比如自然免疫系统中的单核细胞、巨噬细胞以及补体等分子,和获得性免疫系统中的T细胞、B细胞和抗体分子等等。这些不同的组分各司其职,共同维护我们体内环境的稳定。

可以说,是T细胞和B细胞的发现让免疫治疗变成可能。在维持免疫系统的众多细胞中,T细胞和B细胞是非常合适的利剑,因为它们易于分离和培养,能在体外大量增殖,并且作为获得性免疫的一部分在体内拥有非常强大的力量。T细胞发现人Max D. Cooper(左)和B细胞发现人Jacques Miller的名字将永远地被记录在教科书上,接受世世代代生物医学学生的顶礼膜拜。

除此之外我们也知道了,在非正常的条件下,免疫系统也可能成为伤害我们身体的因素,例如过敏、自免疫疾病等等。但是,随着我们对免疫系统中各种细胞、分子的深入了解,就能够利用药物对其进行精确调节,甚至人为修改、设计一些细胞和分子使其具备我们想要的功能,最终让人类的健康越来越多地掌握在我们自己手上。

新冠康复患者的血浆为什么可以用来对重症患者进行治疗

也许大家都听说了,在新型冠状病毒流行的当下,没有特效药的紧急时刻,康复患者的血浆被用于治疗重症患者,并取得了良好的效果。这一看似原始的被动“免疫力转移”疗法的背后其实是我们对免疫学的深刻理解:我们已经可以检测康复患者的血浆质量,可以预测并能够应对这一疗法可能引起的副作用,可以让患者冒最小的风险,获最大的收益。这一切都离不开几百年来前赴后继的科学家对于免疫学科的奉献。可以预料,新冠病毒终将成为人类历史上的一次小小挫折。愿人类以此为戒,谨慎使用手中掌握的能力,维护好自然界的平衡。

来源: 科普中国

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