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引言
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在前期推文中,我们详细介绍了疫苗的发展历史以及核酸疫苗的相对优势,相信大家对于疫苗引起免疫反应过程有了一定的了解。本文将通过对细胞内免疫通路进行分析,进而解析疫苗副反应产生原理,旨在探讨疫苗副反应发生机制以及潜在价值,希望能够给疫苗研发带来一些启发与思考。欢迎大家留言与持续关注。

▲ 图片来源:VEER
首先,我们需要了解下广义上的疫苗免疫原理,主要是通过目标抗原呈递实现体液免疫记忆,同时结合佐剂或核酸类疫苗自佐剂特性进一步刺激细胞免疫记忆的产生,从而实现强烈的免疫刺激与长效的免疫防御能力。我们所熟知的免疫反应分为固有免疫与特异性免疫,固有免疫又称作天然免疫,这是免疫学的概念。然而,常见的副反应主要是由炎症反应造成的,炎症反应是病理学概念,表现出红、肿、热、痛等症状。免疫反应不一定会造成炎症反应,而炎症反应必然伴随着免疫反应。

回顾免疫基本概念之后,我们进一步解析副反应的开端---天然免疫。以RNA引起的天然免疫为例(图1),细胞质与内质网中识别RNA的模式识别受体有RIG-I、MDA-5、TLR3与TLR7/8,它们可以在不同阶段对不同类型RNA进行识别,包括我们熟悉的dsRNA。模式识别受体将信号通过干扰素调节因子(IRF)以及经典NF-κB信号通路促进I型干扰素和各类白介素为代表的促炎细胞因子产生。干扰素α/β受体(IFNAR)的激活将触发Janus激酶信号转导激活子(JAK-STAT)信号传导,从而产生干扰素刺激基因(ISGs)。最终,双链RNA依赖性蛋白激酶(PKR)和寡腺苷酸合成酶(OAS)的激活可能导致mRNA翻译减弱和mRNA降解增强。至此,我们描述了相对完整的天然免疫反应过程,但不同类型的疫苗中还有很多其他类型的物质会引起天然免疫,如鸡胚、明胶、PEG、可电离脂质等。

▲ 图1 天然免疫信号通路[1]

由于疫苗需要给到足够的免疫刺激,接种剂量通常大于实际暴露时感染的病原体量,以确保疫苗在接种后能够有效地激活免疫系统产生免疫应答,从而建立对该病原体的免疫防御。因此,免疫刺激中持续产生NF-κB依赖的促炎因子会导致在注射部位及血液中出现炎症因子与趋化因子的大量累积。大量活化的免疫细胞迁移到炎症信号释放部位,释放炎症介质,如肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素1。这些细胞因子直接作用血管内皮细胞和平滑肌细胞释放一氧化氮,导致环磷酸鸟苷(cGMP)的增加,从而促使平滑肌松弛,导致血管扩张。血管直径增大后,增加了血管内血液的流动性,进而血管壁变薄有利于白细胞进入组织间隙,帮助清除“感染”的细胞(图2)。天然免疫是宿主抵御外来病原体入侵的第一道防线,同时具有招募与激活适应性免疫反应的功能,近年来基于COVID-19患者的临床样本研大量证据支持了病毒感染与天然免疫及炎症反应的关系。由此,我们梳理了疫苗接种后从天然免疫到炎症反应的整个过程,炎症反应是疫苗接种最常见的副反应。

▲ 图2 从天然免疫到炎症反应[2]

随着炎症反应的发生,极少数接种人群会发生特异性免疫损害,学名“超敏反应”,也称变态反应、过敏反应。顾名思义,超敏反应是免疫系统异常强烈地对抗原(可能是疫苗中的某种成分)做出的反应。超敏反应通常发生在人体对抗原初次应答后,第二针接种时再次接触相同抗原后所引起的反应,其严重程度可以从轻微到严重不等。轻微的过敏反应可能包括皮疹、瘙痒、局部肿胀等症状,而严重的过敏反应则可能导致呼吸困难、血压下降、气道水肿等症状,甚至发展为严重的过敏性休克。但在接种疫苗时,医务人员通常会询问接种者是否有过往的过敏史,并针对接种者的过敏情况进行评估。对于那些已知对于疫苗中的某些成分存在过敏反应风险的人群,医务人员可能会采取相应的预防性措施,如延长观察时间、提供抗过敏药物等。需要强调的是,绝大多数人接种疫苗后并不会出现严重的过敏反应。然而,对于已知存在过敏史的个体,特别是对于某些疫苗成分存在过敏反应风险的人群,接种前应向医务人员详细说明过敏史,以便医务人员进行充分的评估和建议。

疫苗接种本身就是一种免疫重建的过程,通过激活免疫系统,疫苗能够促进针对病原体的免疫应答,从而建立起有效的防御能力。尽管疫苗接种可能引发副作用,但免疫系统本身就是一个复杂而又充满平衡艺术的学科,相关研究将会持续受到关注。回顾疫苗的百年历史,疫苗接种对于社会发展与生命健康带来的价值是不可忽视的。因此,为了个体健康和社会福祉,积极推广疫苗接种是至关重要的行动。它有助于构建更加健康、安全的社会环境,使我们能够迎接未来的挑战。
Source:
[1] Minnaert et al., 2021 ADV DRUG DELIV REV
[2] Alva et al., 2018 FRONT IMMUNOL
END
作者 | George Zhou
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