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新冠病毒（SARS-CoV-2）從2019年開始在全球肆虐，但為何有些人容易被感染、有些人則不會？荷蘭癌症機構（The Netherlands Cancer Institute）林德博姆（Rik Lindeboom）研究團隊，近期在《自然》（Nature）期刊發表對未接種過嚴重特殊傳染性肺炎（COVID-19）疫苗，且未曾感染COVID-19的人接種新冠病毒的研究成果，試圖了解初次接觸新冠病毒者體內免疫反應的動態變化。
 
此研究著重在探討接觸到相同病毒數量的人，為何在感染結果上會有很大的差異。過去，科學家發現與感染者接觸的距離和時間長短會影響一個人是否受感染，這也是防疫措施的施行基礎。但是免疫學在感染發展中的角色卻一直不太清楚。因此團隊設計了研究模型，成功分析感染前後的免疫反應。
 
在研究中，他們針對沒有接種過COVID-19疫苗，過往也沒有感染COVID-19跡象的16名健康年輕人進行試驗。研究團隊以鼻腔接種的方式給予受試者極低劑量的新冠病毒，而後在接種新冠病毒的28天內定期採樣鼻咽拭子（nasopharyngeal swabs）並抽血進行檢驗。結果發現，16名參與者中有六人受感染，並且出現輕微的症狀；另外十位受試者則未發展出持續性感染。其中有三人呈現「瞬間」（transient）感染，在鼻咽拭子檢測中間歇地出現病毒陽性結果；七人則未感染，鼻咽拭子始終沒檢測到病毒存在。
 
儘管感染結果不同，但所有參與者的早期基因表現都顯示出先天性免疫反應的啟動。這項研究揭示了受試者暴露於病毒之下的共同反應，進一步讓我們發現先前未知的先天免疫反應細節。比較持續性感染和瞬間感染，團隊發現免疫系統的應對出現不同模式。瞬間感染的人在暴露於病毒後很短時間內就有強大的抗病毒防禦反應，第一型干擾素（type-I interferons, IFN-I）釋出並清除病毒。相比之下，持續性感染的人黏膜免疫反應較為延遲，IFN-I到第五天才釋出，顯示在最初病毒接觸和複製的時間點，先天性抗病毒反應受到了損害，因而無法有效地阻止病毒進一步侵入。然而，為何有些人的黏膜免疫反應較為快速、可以即時抵禦病毒，但其他人卻不能，仍然是需要解答的重要問題。之前就有研究指出，干擾素訊號傳導的缺陷與個體是否容易感染COVID-19有關，與本次的觀察結果相當一致。
 
此外，林德博姆團隊的研究還發現與免於持續感染有關的暴露前免疫反應。未出現持續性感染的受試者，體內多種品系的抗原呈現細胞（antigen-presenting cell, APC）所編碼一種MHCII分子的mRNA比例較高。MHCII為一種重要的蛋白質分子，負責將外來蛋白片段（抗原）呈現給T淋巴細胞，以啟動後天免疫反應。因此它的mRNA比例較高，可能與受試者抵抗病毒感染的能力有關。
 
總的來說，林德博姆團隊的研究在理解病毒感染的複雜性方面邁出了重要的一步。通過解開早期免疫反應的神祕面紗，該研究為未來的研究和治療開發提供了有希望的途徑，以對抗各種病毒肆虐。
 

延伸閱讀
Israelow, B., & Iwasaki, A. (19 June 2024). First encounter with SARSCoV-2: immune portraits of COVID susceptibility. Nature. https://www.nature.com/articles/d41586-024-01644-x